JP7175246B2 - SOLAR POWER GENERATION HOT WATER SUPPLY SYSTEM, HOUSING COMPLETE INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING SOLAR POWER GENERATION HOT WATER SUPPLY SYSTEM - Google Patents

SOLAR POWER GENERATION HOT WATER SUPPLY SYSTEM, HOUSING COMPLETE INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING SOLAR POWER GENERATION HOT WATER SUPPLY SYSTEM Download PDF

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Description

本発明は、太陽光発電パネルとヒートポンプを用いたソーラー発電給湯システムとそれを備えた集合住宅、及びソーラー発電給湯システムの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solar power generation hot water supply system using a photovoltaic panel and a heat pump, a housing complex including the same, and a method for manufacturing a solar power generation hot water supply system.

太陽光発電システムは、太陽エネルギーにより太陽光発電パネル(以下、「光発電パネル」)が高温になると、発電効率が低下することが知られている。
光発電パネルとヒートポンプを用いたシステムは、例えば特許文献1に開示されている。
It is known that the power generation efficiency of a photovoltaic power generation system decreases when the photovoltaic panel (hereinafter referred to as “photovoltaic panel”) becomes hot due to solar energy.
A system using a photovoltaic panel and a heat pump is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献1の「太陽エネルギー利用システム」は、光発電パネルを冷却する第1熱交換器と、第1熱交換器に接続されたヒートポンプと、第1熱交換器とヒートポンプとの間で熱媒を循環させる循環ポンプと、循環ポンプの流量を変更する流量制御部とを備える。これにより太陽エネルギーの利用効率の向上を図っている。 The "solar energy utilization system" of Patent Document 1 includes a first heat exchanger that cools a photovoltaic panel, a heat pump connected to the first heat exchanger, and a heat medium between the first heat exchanger and the heat pump. and a flow controller for changing the flow rate of the circulation pump. This is intended to improve the utilization efficiency of solar energy.

特開2013-83397号公報JP 2013-83397 A

特許文献1では、熱媒を、第1熱交換器とヒートポンプの気体熱交換器との間で循環させる必要があるため、熱媒を循環させるための配管を敷設する必要がある。
また、特許文献1のヒートポンプを利用した給湯器(ヒートポンプ型給湯器)には効率よく沸かせる熱源温度に制約がある。曇天時等のように日射が少ない日には、液体の熱媒の温度が下がりすぎ、又は凍結し、ヒートポンプの効率が低下する可能性がある。
In Patent Literature 1, since the heat medium needs to be circulated between the first heat exchanger and the gas heat exchanger of the heat pump, it is necessary to install piping for circulating the heat medium.
In addition, the water heater using the heat pump of Patent Document 1 (heat pump type water heater) has restrictions on the heat source temperature that can be boiled efficiently. On days with little solar radiation, such as cloudy weather, the temperature of the liquid heat transfer medium may drop too low or freeze, reducing the efficiency of the heat pump.

その上、特許文献1のヒートポンプは、熱媒を循環させるので、熱媒の熱容量がヒートポンプの冷却能力を超えると熱媒を冷却しきれず、熱媒の温度が益々上昇する。一方、ヒートポンプにも、熱源側の許容温度に上限(例えば、約45℃以上)があり、熱媒がその許容温度を超えると、ヒートポンプの作動が停止する可能性がある。そのため、循環する熱媒に熱容量が蓄積しすぎて高温となり、ヒートポンプが停止すると、特許文献1の太陽エネルギー利用システムを使用できなくなる可能性があった。
また、ヒートポンプの作動が停止しなくても、循環する熱媒に熱容量が蓄積することにより、冷却できていない熱媒を第1熱交換器へ送り込むこととなるので、光発電パネルの発電効率が低下する可能性があった。
そのため、晴天時のように日射が多い日にも、特許文献1の太陽エネルギー利用システムの効率が低下する可能性があった。
Moreover, since the heat pump of Patent Document 1 circulates the heat medium, if the heat capacity of the heat medium exceeds the cooling capacity of the heat pump, the heat medium cannot be cooled completely, and the temperature of the heat medium rises more and more. On the other hand, the heat pump also has an upper limit (for example, about 45° C. or higher) for the allowable temperature on the heat source side, and if the heat medium exceeds the allowable temperature, the heat pump may stop operating. Therefore, when the circulating heat medium accumulates too much heat capacity and becomes hot, and the heat pump stops, there is a possibility that the solar energy utilization system of Patent Document 1 cannot be used.
In addition, even if the heat pump does not stop operating, the heat capacity accumulates in the circulating heat medium, and the heat medium that has not been cooled is sent to the first heat exchanger, so the power generation efficiency of the photovoltaic panel increases. could have declined.
Therefore, there is a possibility that the efficiency of the solar energy utilization system of Patent Literature 1 may decrease even on days with high solar radiation such as fine weather.

さらに、微風や無風の日の場合、自然風の気流による光発電パネルの冷却効果が期待できず、光発電パネルの発電効率が低下する可能性もあった。 Furthermore, on a day with a slight breeze or no wind, the cooling effect of the photovoltaic panel due to the air current of the natural wind cannot be expected, and there is a possibility that the power generation efficiency of the photovoltaic panel may decrease.

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、一年を通じて、太陽エネルギーの変換効率を向上させることができるソーラー発電給湯システムとそれを備えた集合住宅、及びソーラー発電給湯システムの製造方法を提供することにある。 The present invention was created to solve the above problems. In other words, an object of the present invention is to provide a solar power generation hot water supply system capable of improving the conversion efficiency of solar energy throughout the year, a housing complex equipped with the solar power generation hot water supply system, and a method for manufacturing the solar power generation hot water supply system.

本発明によれば、表面が上方に向き該表面で受けた太陽光で発電する光発電パネルと、
前記光発電パネルに隣接して設置され、周囲の空気を吸入し、該空気から吸熱し、その熱を利用して湯を沸かすヒートポンプ型給湯器と、を備え、
前記ヒートポンプ型給湯器は、前記吸熱によって前記空気が冷却された冷風を前記光発電パネルの裏面に当てる、ソーラー発電給湯システムが提供される。
According to the present invention, a photovoltaic panel whose surface faces upward and generates electricity from sunlight received on the surface;
a heat pump type water heater installed adjacent to the photovoltaic panel, sucking ambient air, absorbing heat from the air, and using the heat to boil water;
The heat pump type water heater provides a solar power generation hot water supply system in which cold air in which the air is cooled by the heat absorption is applied to the rear surface of the photovoltaic panel.

また、本発明によれば、表面が上方に向き該表面で受けた太陽光で発電する光発電パネルと、
周囲の空気を吸入し、該空気から吸熱し、その熱を利用して湯を沸かすヒートポンプ型給湯器と、を用意し、
前記ヒートポンプ型給湯器は、周囲から前記空気を吸入する吸気口と、該空気から吸熱したことによって前記空気が冷却された冷風を送気する排気口と、を異なる側面に有するヒートポンプを有するものであり、
前記ヒートポンプと前記光発電パネルとは、前記冷風が前記光発電パネルの一端部から裏面に当たるように配置される、ソーラー発電給湯システムの製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, a photovoltaic panel whose surface faces upward and generates electricity from sunlight received on the surface;
preparing a heat pump type water heater that draws in ambient air, absorbs heat from the air, and uses the heat to boil water;
The heat pump type water heater has a heat pump having an intake port for sucking the air from the surroundings and an exhaust port for sending cold air obtained by absorbing heat from the air and supplying cold air on different sides. can be,
The heat pump and the photovoltaic panel are arranged so that the cool air hits the back surface of the photovoltaic panel from one end.

上述した本発明によれば、気温が高い日に光発電パネルが太陽光で熱せられても、ヒートポンプの冷排熱を含む冷風を光発電パネルの裏面に当てて光発電パネルを冷却するので、光発電パネルの発電効率を向上させることができる。これにより、冷風を当てない場合よりも、光発電パネルの発電効率を向上させることができる。 According to the above-described present invention, even if the photovoltaic panel is heated by the sunlight on a day when the temperature is high, the cold wind containing cold exhaust heat from the heat pump is applied to the back surface of the photovoltaic panel to cool the photovoltaic panel. The power generation efficiency of the photovoltaic panel can be improved. As a result, the power generation efficiency of the photovoltaic panel can be improved more than when cold air is not applied.

また、ヒートポンプと光発電パネルの間の熱媒が気体(空気)なので、気温が低い環境であっても凍結のおそれがない。その上、熱媒が空気なので、大気中から熱媒を取り込み、大気中へ放出できることにより、熱媒を循環させず、熱容量を熱媒に蓄積させない。そのため、本発明によれば、ヒートポンプの作動が停止する可能性が低く、光発電パネルの発電効率が低下する可能性も低い。 Also, since the heat medium between the heat pump and the photovoltaic panel is gas (air), there is no risk of freezing even in a low temperature environment. Moreover, since the heat medium is air, the heat medium can be taken in from the atmosphere and released into the atmosphere, so that the heat medium is not circulated and the heat capacity is not accumulated in the heat medium. Therefore, according to the present invention, the heat pump is less likely to stop operating, and the power generation efficiency of the photovoltaic panel is less likely to decrease.

そのため、年間を通じてヒートポンプを稼働させることができるので、一年中、光発電パネルに冷風を当てることができる。
その上、一年中ヒートポンプを稼働させることができるので、風が吹かない日であっても、冷風で気流を起させ、光発電パネルを冷却することができる。
したがって、上述した本発明によれば、光発電パネルの発電効率を一年中向上させることができる。
Therefore, since the heat pump can be operated throughout the year, cold wind can be applied to the photovoltaic panel throughout the year.
In addition, since the heat pump can be operated all year round, even on days when the wind does not blow, the cold wind can generate an air current and cool the photovoltaic panel.
Therefore, according to the present invention described above, the power generation efficiency of the photovoltaic panel can be improved all year round.

第1実施形態によるソーラー発電給湯システムの全体概念図である。1 is an overall conceptual diagram of a solar power generation hot water supply system according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態のヒートポンプの構成図である。It is a lineblock diagram of a heat pump of a 1st embodiment. 第1実施形態のソーラー発電給湯システムを設置した集合住宅の平面図である。1 is a plan view of a housing complex in which the solar power generation hot water supply system of the first embodiment is installed; FIG. 第2実施形態の光発電パネルの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a photovoltaic panel according to a second embodiment; 第3実施形態によるソーラー発電給湯システムの全体概念図である。FIG. 11 is an overall conceptual diagram of a solar power generation hot water supply system according to a third embodiment; 吸気口が前方側面に設けられ、排気口が右側面に設けられているヒートポンプを備えた第3実施形態のソーラー発電給湯システムを設置した集合住宅の平面図である。FIG. 10 is a plan view of an apartment house in which a solar power generation hot water supply system according to a third embodiment is installed, which includes a heat pump with an air intake port provided on the front side surface and an exhaust port provided on the right side surface.

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the part which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate|omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態によるソーラー発電給湯システム100の全体概念図である。この図において、空気1と冷風2の流れを太い矢印で示す。太い矢印は、色が濃い程、温度が高く、色が薄い程、温度が低いことを示している。
この図において、ソーラー発電給湯システム100は、光発電パネル10とヒートポンプ型給湯器20を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall conceptual diagram of a solar power generation hot water supply system 100 according to the first embodiment. In this figure, the flows of air 1 and cold air 2 are indicated by thick arrows. Thick arrows indicate that the darker the color, the higher the temperature, and the lighter the color, the lower the temperature.
In this figure, a solar power generation hot water supply system 100 includes a photovoltaic panel 10 and a heat pump water heater 20 .

上述したように太陽光発電システムは、太陽エネルギーによって光発電パネル10が高温になると、発電効率が低下する。本発明者は、高温となった光発電パネル10が、ヒートポンプ型給湯器20の有効な熱源になり得ると考え、本発明をするに至った。 As described above, in the photovoltaic power generation system, when the temperature of the photovoltaic panel 10 becomes high due to solar energy, the power generation efficiency decreases. The present inventor thought that the high-temperature photovoltaic panel 10 could be an effective heat source for the heat pump type water heater 20, and came up with the present invention.

光発電パネル10は、平板状のパネルであり、表面11で受けた太陽光が有するエネルギーで発電する。光発電パネル10は、表面11が太陽光に当たるように設置される。得られた電力は、外部へ供給しても、ソーラー発電給湯システム100を構成するポンプ等を駆動するために用いてもよい。この図では、光発電パネル10を、その表面11を上方に向けて、マンションやアパートメント等の集合住宅200の屋上に設置している。しかし、ソーラー発電給湯システム100を設置する場所は、集合住宅200に限らない。その設置場所は、ビルの屋上でもよく、一戸建ての庭や屋上に設置されていてもよい。 The photovoltaic panel 10 is a flat panel, and generates electricity with the energy of the sunlight received on the surface 11 . The photovoltaic panel 10 is installed so that the surface 11 is exposed to sunlight. The obtained electric power may be supplied to the outside or may be used to drive a pump or the like that constitutes the solar power generation hot water supply system 100 . In this figure, the photovoltaic panel 10 is installed on the roof of a housing complex 200 such as a condominium or apartment with its surface 11 facing upward. However, the place where the solar power generation hot water supply system 100 is installed is not limited to the housing complex 200 . The place of installation may be the roof of a building, or the garden or the roof of a detached house.

ヒートポンプ型給湯器20は、光発電パネル10に隣接して設置されており、周囲の空気1を吸入し、その空気1から吸熱し、その熱を利用して湯を沸かす装置である。この図では、ヒートポンプ型給湯器20は、ヒートポンプ30と貯湯タンク40を有する。
周囲の空気1の吸入、吸熱、及びその熱を利用したボイルは、ヒートポンプ30が行う。ヒートポンプ30は、吸気口33から吸入した空気1を吸熱によって冷却し、冷風2として排気口34から送気する。この図は、吸気口33を前方側面(正面)に、排気口34を後方側面(背面)に有するヒートポンプ30を例として記載している。しかし、ヒートポンプ30の吸気口33と排気口34の位置は、これに限らず、異なる側面に設けられていればよい。例えば、吸気口33が前方側面に設けられ、排気口34が右側面に設けられていてもよい。
The heat pump type water heater 20 is installed adjacent to the photovoltaic panel 10, and is a device that takes in ambient air 1, absorbs heat from the air 1, and uses the heat to boil water. In this figure, the heat pump water heater 20 has a heat pump 30 and a hot water storage tank 40 .
A heat pump 30 takes in ambient air 1, absorbs heat, and boils using the heat. The heat pump 30 cools the air 1 sucked from the intake port 33 by absorbing heat, and sends the cold air 2 from the exhaust port 34 . This figure shows an example of a heat pump 30 having an air inlet 33 on the front side (front) and an air outlet 34 on the rear side (back). However, the positions of the intake port 33 and the exhaust port 34 of the heat pump 30 are not limited to this, and may be provided on different sides. For example, the intake port 33 may be provided on the front side surface and the exhaust port 34 may be provided on the right side surface.

以下の説明において、光発電パネル10の端部のうち、冷風2が供給される端部を一端部13とし、その反対側の端部を他端部14とする。また、一端部13の辺縁が延びる水平方向を左右方向とし、左右方向に直交する水平方向を前後方向とする。 In the following description, of the ends of the photovoltaic panel 10 , the end to which the cool air 2 is supplied is referred to as one end 13 , and the opposite end is referred to as the other end 14 . The horizontal direction in which the edge of the one end portion 13 extends is defined as the left-right direction, and the horizontal direction orthogonal to the left-right direction is defined as the front-rear direction.

光発電パネル10は、排気口34から排気された冷風2が光発電パネル10の一端部13から裏面12へ向けて送り込まれるように設置されている。この図の排気口34はヒートポンプ30の後方側面に設けられているので、ヒートポンプ30は、後方側面を光発電パネル10へ向けて設置される。光発電パネル10は、一端部13が排気口34の上方に近接するように設置されていてもよい。これにより、排気口34から排出された冷風2を、光発電パネル10の一端部13から裏面12へ向けて送り込み、裏面12に当てることができる。
なお、光発電パネル10の裏面12への冷風2の送り込み方は、これに限らない。例えば、光発電パネル10の一端部13の下へ延びるダクトが排気口34から延びており、そのダクトを通じて冷風2を光発電パネル10の裏面12へ送気してもよい。
The photovoltaic panel 10 is installed so that the cool air 2 exhausted from the exhaust port 34 is sent from one end 13 of the photovoltaic panel 10 toward the rear surface 12 . Since the exhaust port 34 in this figure is provided on the rear side surface of the heat pump 30 , the heat pump 30 is installed with the rear side surface facing the photovoltaic panel 10 . The photovoltaic panel 10 may be installed such that the one end 13 is positioned above the exhaust port 34 . As a result, the cold air 2 discharged from the exhaust port 34 can be sent from the one end 13 of the photovoltaic panel 10 toward the rear surface 12 and applied to the rear surface 12 .
The method of sending the cold air 2 to the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10 is not limited to this. For example, a duct extending below one end portion 13 of the photovoltaic panel 10 may extend from the air outlet 34 , and cool air 2 may be sent to the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10 through the duct.

冷風2を、光発電パネル10の表面11ではなく、裏面12へ送り込むのには、以下の3つの理由がある。
第1に、光発電パネル10の上部より下部の方が、風速が小さい傾向があり、冷風2が留まりやすいからである。
第2に、光発電パネル10の表面11にはガラス面があり、裏面12にはガラス面が無い。そのため、ガラス面が無い裏面12を冷却する方が、熱伝達上、有利だからである。
第3に、光発電パネル10の表面11に向けて冷風2を排気しようとした場合、ヒートポンプ30の排気口34より下方に光発電パネル10を配置することになる。そうすると、ヒートポンプ30が光発電パネル10の南側に配置されていた場合、光発電パネル10がヒートポンプ30の影になってしまう。これに対し、本実施形態のように冷風2を光発電パネル10の裏面12に排出するように光発電パネル10とヒートポンプ30を配置すれば、光発電パネル10のどの方角にヒートポンプ30を設置しても、光発電パネル10が影になることが無いからである。
There are three reasons for blowing the cold air 2 to the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10 instead of the front surface 11 as follows.
Firstly, the wind velocity tends to be lower in the lower part of the photovoltaic panel 10 than in the upper part, and the cool air 2 tends to stay.
Second, the front surface 11 of the photovoltaic panel 10 has a glass surface and the back surface 12 does not have a glass surface. Therefore, it is advantageous in terms of heat transfer to cool the rear surface 12 which has no glass surface.
Third, when trying to exhaust the cold air 2 toward the surface 11 of the photovoltaic panel 10 , the photovoltaic panel 10 is arranged below the exhaust port 34 of the heat pump 30 . Then, if the heat pump 30 is arranged on the south side of the photovoltaic panel 10 , the photovoltaic panel 10 will be in the shadow of the heat pump 30 . On the other hand, if the photovoltaic panel 10 and the heat pump 30 are arranged so that the cool air 2 is discharged to the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10 as in the present embodiment, the heat pump 30 can be installed in any direction on the photovoltaic panel 10. This is because the photovoltaic panel 10 does not become a shadow even when the light is on.

光発電パネル10の裏面12に当たった冷風2は、排気された勢いのまま、この図の右側へ流れる。それにより、太陽光で熱せられた光発電パネル10を裏面12から冷風2で冷やすことができる。このように本実施形態のソーラー発電給湯システム100は、本来であればヒートポンプ30から空気中に廃棄される冷熱を光発電パネル10の冷却に有効利用でき、発電効率を上げることができる。 The cool air 2 hitting the back surface 12 of the photovoltaic panel 10 flows to the right side of the drawing while maintaining the momentum of being exhausted. As a result, the photovoltaic panel 10 heated by the sunlight can be cooled by the cold air 2 from the rear surface 12.例文帳に追加As described above, the solar power generation hot water supply system 100 of the present embodiment can effectively use the cold heat that would otherwise be discharged into the air from the heat pump 30 to cool the photovoltaic panel 10, thereby increasing power generation efficiency.

一般に、光発電パネル10は、発電効率を高めるために、南に表面11を向けて傾斜していることが多い。本実施形態の光発電パネル10は、水平に設置されていてもよいが、この図のように、表面11が傾斜していてもよい。 In general, the photovoltaic panel 10 is often inclined with the surface 11 facing south in order to increase power generation efficiency. The photovoltaic panel 10 of this embodiment may be installed horizontally, but the surface 11 may be inclined as shown in this figure.

この図の排気口34の上方に近接する一端部13は、光発電パネル10の下側端部であるが、これに限らない。光発電パネル10が傾斜している場合、排気口34の上方に近接する一端部13は、光発電パネル10の上側端部であっても、下側端部であってもよい。 The one end 13 close to the upper side of the exhaust port 34 in this figure is the lower end of the photovoltaic panel 10, but is not limited to this. When the photovoltaic panel 10 is inclined, the one end 13 close to the air outlet 34 may be the upper end or the lower end of the photovoltaic panel 10 .

図2は、第1実施形態のヒートポンプ30の構成図である。
ヒートポンプ30は、光発電パネル10で加熱された空気1を熱源として貯湯タンク40の貯湯4を加熱する。
FIG. 2 is a configuration diagram of the heat pump 30 of the first embodiment.
The heat pump 30 heats the hot water 4 in the hot water storage tank 40 using the air 1 heated by the photovoltaic panel 10 as a heat source.

ヒートポンプ30は、異なる側面に吸気口33と排気口34を有する。ヒートポンプ30の周囲から吸入した空気1を、排気口34から排出する。この図において、ヒートポンプ30は、圧縮機35、液体熱交換器36、膨張器37、気体熱交換器38、及び風路39を有し、内部を熱媒体3が循環する。熱媒体3は、例えば加熱空気、二酸化炭素、水、水蒸気、油であってもよい。また、ヒートポンプ型給湯器20は、貯湯4を内部に保有する貯湯タンク40と、貯湯タンク40と液体熱交換器36との間で貯湯4を循環し、熱で貯湯4を加熱する循環ライン41と、を備える。 The heat pump 30 has an inlet 33 and an outlet 34 on different sides. The air 1 sucked from around the heat pump 30 is discharged from the exhaust port 34. - 特許庁In this figure, the heat pump 30 has a compressor 35, a liquid heat exchanger 36, an expander 37, a gas heat exchanger 38, and an air passage 39, inside which the heat medium 3 circulates. The heat carrier 3 may be, for example, heated air, carbon dioxide, water, steam, oil. The heat pump water heater 20 also includes a hot water storage tank 40 that holds the hot water storage 4 therein, and a circulation line 41 that circulates the hot water storage 4 between the hot water storage tank 40 and the liquid heat exchanger 36 to heat the hot water storage 4 with heat. And prepare.

熱媒体3の循環経路を図中にa→b→c→d→aで示す。a→bで、熱媒体3は断熱圧縮され圧力と蒸気温度が上昇する。b→cで、熱媒体3は圧力を高く維持したまま等温冷却され、液化する。c→dで、熱媒体3は断熱膨張し、圧力と蒸気温度が下降する。d→aで、熱媒体3は圧力を低く維持したまま、等温加熱され気化する。
液体熱交換器36における凝縮温度THは、例えば90~100℃、気体熱交換器38における蒸発温度TLは、例えば30~40℃に設定されていてもよい。
The circulation path of the heat medium 3 is indicated by a→b→c→d→a in the figure. As a→b, the heat medium 3 is adiabatically compressed and the pressure and steam temperature rise. As b→c, the heat medium 3 is isothermally cooled and liquefied while maintaining a high pressure. As c→d, the heat medium 3 expands adiabatically, and the pressure and steam temperature decrease. At d→a, the heat medium 3 is isothermally heated and vaporized while maintaining a low pressure.
The condensation temperature TH in the liquid heat exchanger 36 may be set at 90-100°C, for example, and the evaporation temperature TL in the gas heat exchanger 38 may be set at 30-40°C, for example.

吸気口33から吸入された空気1は、風路39を通って気体熱交換器38へ送気される。気体熱交換器38では、蒸発温度TLの熱媒体3が通る配管の管壁に空気1が接するように風路39が構成されている。空気1は、風路39を通過しながら熱媒体3に熱を与える。これにより空気1は、気体熱交換器38を通過している間に、冷却される。
この構成により、ヒートポンプ30は、凝縮温度THと蒸発温度TLを維持し、気体熱交換器38で空気1を冷却し、液体熱交換器36で貯湯4を加熱することができる。気体熱交換器38で吸熱され冷却された空気1は、冷風2として、排気口34から送気される。
The air 1 sucked from the intake port 33 is sent to the gas heat exchanger 38 through the air passage 39 . In the gas heat exchanger 38, the air passage 39 is configured such that the air 1 is in contact with the pipe wall of the pipe through which the heat medium 3 at the evaporation temperature TL passes. The air 1 gives heat to the heat medium 3 while passing through the air passage 39 . The air 1 is thereby cooled while passing through the gas heat exchanger 38 .
With this configuration, the heat pump 30 can maintain the condensation temperature TH and the evaporation temperature TL, cool the air 1 with the gas heat exchanger 38 , and heat the hot water storage 4 with the liquid heat exchanger 36 . The air 1 that has been cooled by absorbing heat in the gas heat exchanger 38 is sent from the exhaust port 34 as cold air 2 .

なお、ヒートポンプ30は上述した例に限定されず、その他の形式のヒートポンプであってもよい。 Note that the heat pump 30 is not limited to the example described above, and may be another type of heat pump.

貯湯タンク40は、内部に貯湯4を保有する。この貯湯4は、例えば住宅内の用途(バス、キッチン、暖房など)に用いられる。 The hot water storage tank 40 holds the hot water storage 4 inside. This hot water storage 4 is used, for example, for domestic purposes (bath, kitchen, heating, etc.).

上述した第1実施形態のソーラー発電給湯システム100によれば、ヒートポンプ30の冷排熱により、光発電パネル10を裏面12から冷却することで、光発電パネル10の発電効率(出力)を向上させることができる。例えば、夏のような気温が高い季節であっても、太陽光で熱せられた光発電パネル10を裏面12から冷風2で冷やすので、冷風2を当てないよりも光発電パネル10の発電効率を向上させることができる。また、微風や無風の日であっても、冷風2が光発電パネル10の裏面12に向けて送り込まれることで光発電パネル10の下に気流が生まれるため、冷却効果を維持し続けることができる。 According to the solar power generation hot water supply system 100 of the first embodiment described above, the photovoltaic panel 10 is cooled from the back surface 12 by the cold exhaust heat of the heat pump 30, thereby improving the power generation efficiency (output) of the photovoltaic panel 10. be able to. For example, even in a season such as summer when the temperature is high, the photovoltaic panel 10 heated by the sunlight is cooled by the cold air 2 from the rear surface 12, so that the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 is higher than when the cold air 2 is not applied. can be improved. In addition, even on a day with a slight breeze or no wind, the cool air 2 is sent toward the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10, and an air current is generated under the photovoltaic panel 10, so that the cooling effect can be maintained continuously. .

また、ヒートポンプ30と光発電パネル10の間の熱媒が気体(空気1)なので、気温が低い環境であっても凍結のおそれがない。その上、熱媒が空気1なので、大気中から熱媒を取り込み、大気中へ放出できることにより、熱媒を循環させず、熱容量を熱媒に蓄積させない。そのため、本実施形態のソーラー発電給湯システム100は、ヒートポンプ30の作動が停止する可能性を抑え、光発電パネル10の発電効率が低下する可能性も抑えることができる。そのため、年間を通じてヒートポンプ30が稼働できるので、単に光発電パネル10で太陽光発電をするだけの場合よりも一年を通じて発電効率を向上させることができる。 Moreover, since the heat medium between the heat pump 30 and the photovoltaic panel 10 is gas (air 1), there is no risk of freezing even in a low temperature environment. Moreover, since the heat medium is the air 1, the heat medium can be taken in from the atmosphere and released into the atmosphere, so that the heat medium is not circulated and the heat capacity is not accumulated in the heat medium. Therefore, the solar power generation hot water supply system 100 of the present embodiment can suppress the possibility that the heat pump 30 will stop operating and the possibility that the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 will decrease. Therefore, the heat pump 30 can be operated throughout the year, so the power generation efficiency can be improved throughout the year compared to simply generating solar power with the photovoltaic panel 10 .

さらに、本実施形態のソーラー発電給湯システム100は、光発電パネル10を冷やす熱媒が空気中に排出する冷風2(冷排熱を含んだ空気1)なので、特許文献1の太陽エネルギー利用システムのように、第1熱交換機とヒートポンプの間で熱媒を循環させるための配管を、敷設する必要が無い。そのため、特許文献1のシステムに比べて製造費用を抑えることができる。 Furthermore, in the solar power generation hot water supply system 100 of the present embodiment, the heat medium for cooling the photovoltaic panel 10 is the cold air 2 (air 1 containing cold waste heat) discharged into the air. Thus, there is no need to install piping for circulating the heat medium between the first heat exchanger and the heat pump. Therefore, the manufacturing cost can be reduced as compared with the system of Patent Document 1.

次に、本実施形態のソーラー発電給湯システム100の製造方法について説明する。
図3は、第1実施形態のソーラー発電給湯システム100を設置した集合住宅200の平面図である。この図において、空気1と冷風2の流れを太い矢印で示す。太い矢印は、色が濃い程、温度が高く、色が薄い程、温度が低いことを示している。また、冷風2は光発電パネル10の下を流れるが、説明のため、その矢印を光発電パネル10の上に記載している。
Next, a method for manufacturing the solar power generation hot water supply system 100 of this embodiment will be described.
FIG. 3 is a plan view of an apartment complex 200 in which the solar power generation hot water supply system 100 of the first embodiment is installed. In this figure, the flows of air 1 and cold air 2 are indicated by thick arrows. Thick arrows indicate that the darker the color, the higher the temperature, and the lighter the color, the lower the temperature. Also, the cold air 2 flows under the photovoltaic panel 10, but the arrow is shown above the photovoltaic panel 10 for the sake of explanation.

まず、太陽光が当たる場所に、上述した光発電パネル10とヒートポンプ型給湯器20を用意する。
光発電パネル10は、表面11が上方に向くように設置する。このとき、表面11を水平より南側に傾けて設置する方が好ましい。これにより、効率的に太陽光を表面11に受けることができるので、発電効率を上げることができる。
First, the photovoltaic panel 10 and the heat pump water heater 20 are prepared in a place exposed to sunlight.
The photovoltaic panel 10 is installed so that the surface 11 faces upward. At this time, it is preferable to install the surface 11 inclined to the south side from the horizontal. As a result, sunlight can be efficiently received on the surface 11, so power generation efficiency can be increased.

ヒートポンプ型給湯器20を設置する際は、ヒートポンプ30の排気口34を光発電パネル10に向けて設置する。このとき、冷風2が光発電パネル10の裏面12に当たるように、光発電パネル10の一端部13を排気口34の上方に近接させるようにして、光発電パネル10をヒートポンプ30に隣接させる。
これにより、ヒートポンプ30の排気(冷風2)で、光発電パネル10を効率的に冷却することができるので、光発電パネル10の発電効率を上げることができる。
なお、貯湯タンク40を設置する場所は、ヒートポンプ30との間で貯湯4を循環させる配管が届き、光発電パネル10に影を作らない位置であることが好ましい。
When installing the heat pump water heater 20 , the exhaust port 34 of the heat pump 30 is directed toward the photovoltaic panel 10 . At this time, the one end 13 of the photovoltaic panel 10 is brought close to the upper side of the exhaust port 34 so that the cool air 2 hits the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10, and the photovoltaic panel 10 is adjacent to the heat pump 30.例文帳に追加
As a result, the photovoltaic panel 10 can be efficiently cooled by the exhaust gas (cold air 2) from the heat pump 30, so that the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 can be increased.
It is preferable that the hot water storage tank 40 is installed at a position where the piping for circulating the hot water 4 reaches the heat pump 30 and does not cast a shadow on the photovoltaic panel 10 .

また、複数のヒートポンプ型給湯器20を設置する場合には、図のように、光発電パネル10を、左右方向(図の東西に延びる方向)に隣接させて配置することが好ましい。これにより、冷風2が光発電パネル10の図の左右方向両端部を超えて流れたとしても、隣の光発電パネル10を冷却できるので、冷風2の冷熱を効率よく有効利用することができる。 When a plurality of heat pump water heaters 20 are installed, it is preferable to arrange the photovoltaic panels 10 adjacent to each other in the left-right direction (direction extending east-west in the figure) as shown in the figure. As a result, even if the cold air 2 flows over both ends of the photovoltaic panel 10 in the horizontal direction in the figure, the adjacent photovoltaic panel 10 can be cooled, so that the cold heat of the cold air 2 can be efficiently and effectively utilized.

(第2実施形態)
図4は、第2実施形態の光発電パネル10の説明図である。図4(A)は側面図、図4(B)は図4(A)のC-C矢視図である。
この図に示すように、本実施形態の光発電パネル10は、裏面12から下方へ延びる板状の複数のフィン15を有する。フィン15は金属製で、ヒートポンプ30に対面する一端部13から他端部14へ向けて延びていることが好ましい。他端部14とは、光発電パネル10の端部のうち、一端部13に対向する端部を指す。
(Second embodiment)
FIG. 4 is an explanatory diagram of the photovoltaic panel 10 of the second embodiment. FIG. 4(A) is a side view, and FIG. 4(B) is a CC arrow view of FIG. 4(A).
As shown in this figure, the photovoltaic panel 10 of this embodiment has a plurality of plate-like fins 15 extending downward from the back surface 12 . The fins 15 are preferably made of metal and extend from one end 13 facing the heat pump 30 toward the other end 14 . The other end portion 14 refers to the end portion of the photovoltaic panel 10 that faces the one end portion 13 .

これにより、光発電パネル10の裏面12の表面積が広くなるため、冷風2と裏面12の間で効率的に熱交換させることができる。また、冷風2が流れる方向を、一端部13から他端部14へ向かう前後方向に誘導することができる。
その他の本実施形態の構成、製造方法、及び効果は、第1実施形態と同様である。
As a result, the surface area of the back surface 12 of the photovoltaic panel 10 is increased, so that heat can be efficiently exchanged between the cold air 2 and the back surface 12 . Moreover, the direction in which the cold air 2 flows can be guided in the front-rear direction from the one end portion 13 to the other end portion 14 .
Other configurations, manufacturing methods, and effects of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態)
図5は、第3実施形態によるソーラー発電給湯システム100の全体概念図である。この図において、空気1と冷風2の流れを太い矢印で示す。太い矢印は、色が濃い程、温度が高く、色が薄い程、温度が低いことを示している。
本実施形態のヒートポンプ型給湯器20は、光発電パネル10とヒートポンプ型給湯器20とを複数ずつ備える。例えば図には、ヒートポンプ30の前側の側面(正面)に吸気口33を有し、後側の側面(背面)に排気口34を有するものを例として記載している。このヒートポンプ30を使用する場合、本実施形態のヒートポンプ型給湯器20は、この複数の光発電パネル10とヒートポンプ30を前後方向に交互に配置する。この点で、第1実施形態及び第2実施形態とは異なる。
(Third embodiment)
FIG. 5 is an overall conceptual diagram of a solar power generation hot water supply system 100 according to the third embodiment. In this figure, the flows of air 1 and cold air 2 are indicated by thick arrows. Thick arrows indicate that the darker the color, the higher the temperature, and the lighter the color, the lower the temperature.
The heat pump water heater 20 of the present embodiment includes a plurality of photovoltaic panels 10 and heat pump water heaters 20 each. For example, the drawing shows an example in which the heat pump 30 has an intake port 33 on the front side surface (front surface) and an exhaust port 34 on the rear side surface (back surface). When the heat pump 30 is used, the heat pump water heater 20 of this embodiment alternately arranges the plurality of photovoltaic panels 10 and the heat pump 30 in the front-rear direction. This point is different from the first embodiment and the second embodiment.

本実施形態の光発電パネル10は、図5に示すように、南に表面11を向けて傾斜していることが好ましい。これにより、光発電パネル10の表面11に太陽光を効率的に受けることができるので、発電効率が上がるだけでなく、光発電パネル10の温度を上げやすくすることができる。それにより光発電パネル10の温度が上がった分、ヒートポンプ30の給水の加熱効率を上げることができる。 As shown in FIG. 5, the photovoltaic panel 10 of this embodiment is preferably inclined with the surface 11 facing south. As a result, sunlight can be efficiently received on the surface 11 of the photovoltaic panel 10, so that not only the power generation efficiency increases, but also the temperature of the photovoltaic panel 10 can be easily increased. As a result, the heating efficiency of the water supply of the heat pump 30 can be increased by the amount corresponding to the temperature rise of the photovoltaic panel 10 .

この図のヒートポンプ30は、対向する前後の側面に吸気口33と排気口34を有する。この場合、光発電パネル10は、一端部13が、一端部側(前側)に隣接するヒートポンプ30の排気口34の上方に、他端部14が、他端部側(後側)に隣接するヒートポンプ30の吸気口33の上方に、近接して位置することが好ましい。これにより光発電パネル10の裏面12が、その前方のヒートポンプ30の排気口34の上方から後方のヒートポンプ30の吸気口33にかけて延びることになる。光発電パネル10の裏面12が、前方のヒートポンプ30の排気口34の上端部から後方のヒートポンプ30の吸気口33の上端部にかけて延びるように設置されていてもよい。 The heat pump 30 in this figure has an intake port 33 and an exhaust port 34 on opposite front and rear sides. In this case, the photovoltaic panel 10 has one end 13 above the exhaust port 34 of the heat pump 30 adjacent to one end (front), and the other end 14 adjacent to the other end (rear). It is preferably located above and in close proximity to the inlet 33 of the heat pump 30 . As a result, the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10 extends from above the exhaust port 34 of the heat pump 30 in front thereof to the intake port 33 of the heat pump 30 in the rear thereof. The back surface 12 of the photovoltaic panel 10 may be installed so as to extend from the upper end of the exhaust port 34 of the heat pump 30 in the front to the upper end of the intake port 33 of the heat pump 30 in the rear.

この構成により、前側に設置されたヒートポンプ30の冷風2は、光発電パネル10と集合住宅200の床面との間の隙間を、光発電パネル10の裏面12に沿って前から後ろへ流れる。冷風2は、裏面12に沿って流れている間に光発電パネル10の熱によって温められ、後ろへ向かうにつれて熱を帯びる。光発電パネル10に温められた空気1(元冷風2)は、周囲の空気1と混ざり合いながら、後方のヒートポンプ30の吸気口33に吸引される。
このようにして空気1がヒートポンプ30の中の風路39と光発電パネル10の下を通過しながら前方から後方へ移動する。その間に、空気1の冷却と加温が繰り返され、ヒートポンプ30の冷排熱を後方の光発電パネル10に与え、光発電パネル10の熱を後方のヒートポンプ30で回収することができる。
With this configuration, the cold air 2 from the heat pump 30 installed on the front side flows from front to back along the rear surface 12 of the photovoltaic panel 10 through the gap between the photovoltaic panel 10 and the floor surface of the housing complex 200 . The cold air 2 is warmed by the heat of the photovoltaic panel 10 while flowing along the rear surface 12, and is heated toward the rear. The air 1 (original cold air 2) warmed by the photovoltaic panel 10 is sucked into the intake port 33 of the rear heat pump 30 while being mixed with the surrounding air 1. - 特許庁
Thus, the air 1 moves from front to back while passing under the air passage 39 in the heat pump 30 and the photovoltaic panel 10 . In the meantime, the cooling and heating of the air 1 are repeated, and the cold waste heat of the heat pump 30 can be given to the photovoltaic panel 10 on the rear side, and the heat of the photovoltaic panel 10 can be recovered by the heat pump 30 on the rear side.

ヒートポンプ30に取り付けられている吸気口33と排気口34の位置が異なる場合には、ヒートポンプ30と光発電パネル10の並べ方は上述したものに限らない。例えば吸気口33が前方側面に設けられ、排気口34が右側面に設けられているヒートポンプ30の場合には、前方の光発電パネル10の他端部14に吸気口33を向け、ダクトで冷風2を排気口34から後方の光発電パネル10の一端部13の下方へ運んでもよい。 If the positions of the intake port 33 and the exhaust port 34 attached to the heat pump 30 are different, the arrangement of the heat pump 30 and the photovoltaic panel 10 is not limited to that described above. For example, in the case of the heat pump 30 having the air inlet 33 on the front side surface and the air outlet 34 on the right side surface, the air inlet 33 is directed toward the other end 14 of the photovoltaic panel 10 in front, and cool air is blown through the duct. 2 may be carried from the exhaust port 34 to the rear below one end 13 of the photovoltaic panel 10 .

図6は、吸気口33が前方側面に設けられ、排気口34が右側面に設けられているヒートポンプ30を備えた第3実施形態のソーラー発電給湯システム100を設置した集合住宅200の平面図である。この図において、空気1と冷風2の流れを太い矢印で示す。太い矢印は、色が濃い程、温度が高く、色が薄い程、温度が低いことを示している。また、冷風2は光発電パネル10の下を流れるが、説明のため、その矢印を光発電パネル10の上に記載している。なお、この図では、ヒートポンプ30と貯湯タンク40の間で貯湯4を通す配管の記載を省略している。
この図に示すように、ヒートポンプ30の隣接する側面に吸気口33と排気口34が設けられている場合には、排気口34を後方の光発電パネル10へ向け、その一端部13の下方へ排気口34から直接冷風2を送り込んでもよい。
FIG. 6 is a plan view of an apartment complex 200 in which the solar power generation hot water supply system 100 of the third embodiment is installed and which includes the heat pump 30 having the air inlet 33 provided on the front side surface and the air outlet 34 provided on the right side surface. be. In this figure, the flows of air 1 and cold air 2 are indicated by thick arrows. Thick arrows indicate that the darker the color, the higher the temperature, and the lighter the color, the lower the temperature. Also, the cold air 2 flows under the photovoltaic panel 10, but the arrow is shown above the photovoltaic panel 10 for the sake of explanation. In addition, in this figure, illustration of piping for passing the stored hot water 4 between the heat pump 30 and the hot water storage tank 40 is omitted.
As shown in this figure, when the heat pump 30 is provided with an air inlet 33 and an air outlet 34 on adjacent sides, the air outlet 34 is directed toward the photovoltaic panel 10 at the rear and downward from one end 13 thereof. The cool air 2 may be sent directly from the exhaust port 34 .

次に、第3実施形態のソーラー発電給湯システム100の製造方法について説明する。
まず、上述した光発電パネル10とヒートポンプ型給湯器20を複数用意し、ヒートポンプ30と光発電パネル10とを交互に配置する。このとき、ヒートポンプ30の排気口34をその後方に隣接する光発電パネル10の一端部13に近接させて設置するか、ヒートポンプ30の吸気口33がその前方に隣接する光発電パネル10の他端部14に近接するように設置する。後方の光発電パネル10の一端部13から離れた位置に排気口34がある場合には、排気口34と光発電パネル10の一端部13の下方をダクトで繋ぐ。
これにより、光発電パネル10とヒートポンプ30の並べ方を第3実施形態のようにするだけで、容易に、発電効率と貯湯4の加熱効率の両方を向上させることができる。
Next, a method for manufacturing the solar power generation hot water supply system 100 of the third embodiment will be described.
First, a plurality of photovoltaic panels 10 and heat pump water heaters 20 are prepared, and the heat pumps 30 and photovoltaic panels 10 are arranged alternately. At this time, the exhaust port 34 of the heat pump 30 is installed close to one end 13 of the photovoltaic panel 10 adjacent to the rear thereof, or the intake port 33 of the heat pump 30 is installed to the other end of the photovoltaic panel 10 adjacent to the front thereof. It is installed so as to be close to the part 14 . If the exhaust port 34 is located away from the one end 13 of the photovoltaic panel 10 on the rear side, the exhaust port 34 and the lower side of the one end 13 of the photovoltaic panel 10 are connected with a duct.
As a result, both the power generation efficiency and the heating efficiency of the hot water storage 4 can be easily improved simply by arranging the photovoltaic panel 10 and the heat pump 30 as in the third embodiment.

上述した第3実施形態のソーラー発電給湯システム100によれば、太陽光で熱せられた光発電パネル10によって空気1が温められ、その温まった空気1(熱気)からヒートポンプ30が吸熱するので、ヒートポンプ30の湯沸かし効率を改善することができる。つまり、本実施形態は、ヒートポンプ30の冷風2で光発電パネル10を冷却することで得られる発電効率を向上効果だけでなく、貯湯4の加熱効率の向上効果をも得ることができる。 According to the solar power generation hot water supply system 100 of the third embodiment described above, the air 1 is warmed by the photovoltaic panel 10 heated by sunlight, and the heat pump 30 absorbs heat from the warmed air 1 (hot air). 30 water boiling efficiency can be improved. In other words, this embodiment can obtain not only the effect of improving the power generation efficiency obtained by cooling the photovoltaic panel 10 with the cold air 2 of the heat pump 30 but also the effect of improving the heating efficiency of the hot water storage 4 .

また、光発電パネル10の他端部14に近接する位置にヒートポンプ30の吸気口33が位置するので、そのヒートポンプ30の周辺の中では一番温まった空気1が集まった場所に吸気口33を設置することができる。それにより、光発電パネル10の熱を効率的にヒートポンプ30に集め、貯湯4の熱に変換することができる。 In addition, since the intake port 33 of the heat pump 30 is positioned near the other end portion 14 of the photovoltaic panel 10, the intake port 33 is positioned at the location where the warmest air 1 gathers in the vicinity of the heat pump 30. can be installed. As a result, the heat of the photovoltaic panel 10 can be efficiently collected in the heat pump 30 and converted into the heat of the hot water storage 4 .

さらに、本実施形態のソーラー発電給湯システム100は、最前列のヒートポンプ30から最後尾の光発電パネル10にかけて空気1の冷却と加温を繰り返しながら、発電と貯湯4の加熱を行っている。集合住宅200では、1世帯毎にヒートポンプ30と光発電パネル10を所有している。
例えば、前方にヒートポンプ30をまとめて置き、後方に光発電パネル10をまとめて置くように配置すると、前に置かれた排気口34の近くに吸気口33があるヒートポンプ30や、後方や中央に位置する光発電パネル10の効率が低下する。そのため、同じ装置を使っていても、ヒートポンプ30や光発電パネル10の設置位置によって、加熱効率や発電効率のばらつきが出来てしまい、家庭によって電気料金の削減率がばらついて、不公平になる可能性がある。
Furthermore, the solar power generation hot water supply system 100 of this embodiment repeats cooling and heating of the air 1 from the heat pump 30 in the front row to the photovoltaic panel 10 in the rearmost row to generate power and heat the hot water storage 4 . In collective housing 200, each household owns heat pump 30 and photovoltaic panel 10. FIG.
For example, if the heat pumps 30 are placed together in the front and the photovoltaic panels 10 are placed together in the rear, the heat pumps 30 having the air inlet 33 near the exhaust port 34 placed in front, and the heat pump 30 having the air inlet 33 in the rear or the center The efficiency of the located photovoltaic panel 10 is reduced. Therefore, even if the same device is used, the heating efficiency and power generation efficiency may vary depending on the installation position of the heat pump 30 and the photovoltaic panel 10, and the reduction rate of electricity charges may vary depending on the household, which may be unfair. have a nature.

しかし、本実施形態のソーラー発電給湯システム100は、どの位置に設置されたヒートポンプ30であっても、光発電パネル10や屋上の床面で温められた空気1から同じように吸熱することができる。同様に本実施形態のソーラー発電給湯システム100は、どの位置に設置された光発電パネル10であっても同じようにヒートポンプ30の冷風2で冷却されながら発電することができる。そのため、ヒートポンプ30や光発電パネル10が設置される位置に関係なく、それらの加熱効率や発電効率を揃えることができる。これにより、世帯毎の電気料金の削減率を公平にすることができる。 However, the solar power generation hot water supply system 100 of this embodiment can similarly absorb heat from the air 1 warmed by the photovoltaic panel 10 and the floor surface of the roof regardless of the position of the heat pump 30 installed. . Similarly, the solar power generation hot water supply system 100 of this embodiment can generate power while being cooled by the cold air 2 of the heat pump 30 in the same manner regardless of the position of the photovoltaic panel 10 installed. Therefore, regardless of the positions where the heat pump 30 and the photovoltaic panel 10 are installed, their heating efficiency and power generation efficiency can be uniformed. This makes it possible to make the rate of reduction in electricity charges fair for each household.

その他の本実施形態の構成、製造方法、及び効果は、第1実施形態又は第2実施形態と同様である。 Other configurations, manufacturing methods, and effects of this embodiment are the same as those of the first or second embodiment.

上述した本発明によれば、気温が高い日に光発電パネル10が太陽光で熱せられていても、ヒートポンプ30の冷排熱を含む冷風2を光発電パネル10の裏面12に当てて光発電パネル10を冷却するので、光発電パネル10の発電効率を向上させることができる。これにより、冷風2を当てない場合よりも、光発電パネル10の発電効率を向上させることができる。 According to the above-described present invention, even if the photovoltaic panel 10 is heated by sunlight on a day when the temperature is high, the cold wind 2 containing cold exhaust heat from the heat pump 30 is applied to the back surface 12 of the photovoltaic panel 10 to generate photovoltaic power. Since the panel 10 is cooled, the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 can be improved. As a result, the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 can be improved more than when the cold air 2 is not applied.

また、ヒートポンプ30と光発電パネル10の間の熱媒が気体(空気1)なので、気温が低い環境であっても凍結のおそれがない。その上、熱媒が空気1なので、大気中から熱媒を取り込み、大気中へ放出できることにより、熱媒を循環させず、熱容量を熱媒に蓄積させない。そのため、本発明によれば、ヒートポンプ30の作動が停止する可能性が低く、光発電パネル10の発電効率が低下する可能性も低い。 Moreover, since the heat medium between the heat pump 30 and the photovoltaic panel 10 is gas (air 1), there is no risk of freezing even in a low temperature environment. Moreover, since the heat medium is the air 1, the heat medium can be taken in from the atmosphere and released into the atmosphere, so that the heat medium is not circulated and the heat capacity is not accumulated in the heat medium. Therefore, according to the present invention, the heat pump 30 is less likely to stop operating, and the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 is less likely to decrease.

そのため、年間を通じてヒートポンプ30を稼働させることができるので、一年中、光発電パネル10に冷風を当てることができる。その上、一年中ヒートポンプ30を稼働させることができるので、風が吹かない日であっても、冷風で気流を起させ、光発電パネル10を冷却することができる。
したがって、上述した本発明によれば、光発電パネル10の発電効率を一年中向上させることができる。
Therefore, since the heat pump 30 can be operated throughout the year, cold air can be applied to the photovoltaic panel 10 all year round. Moreover, since the heat pump 30 can be operated all year round, the photovoltaic panel 10 can be cooled even on days when the wind does not blow, by generating an air current with cold air.
Therefore, according to the present invention described above, the power generation efficiency of the photovoltaic panel 10 can be improved all year round.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々に変更できることは勿論である。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 空気、2 冷風、3 熱媒体、4 貯湯、
10 光発電パネル、11 表面、12 裏面、
13 一端部、14 他端部、15 フィン、
20 ヒートポンプ型給湯器、30 ヒートポンプ、
33 吸気口、34 排気口、
35 圧縮機、36 液体熱交換器、37 膨張器、
38 気体熱交換器、39 風路、
40 貯湯タンク、41 循環ライン、
100 ソーラー発電給湯システム、200 集合住宅、
TH 凝縮温度、TL 蒸発温度
1 air, 2 cold air, 3 heat medium, 4 hot water storage,
10 photovoltaic panel, 11 front surface, 12 back surface,
13 one end, 14 other end, 15 fin,
20 heat pump water heater, 30 heat pump,
33 intake port, 34 exhaust port,
35 compressor, 36 liquid heat exchanger, 37 expander,
38 gas heat exchanger, 39 air passage,
40 hot water storage tank, 41 circulation line,
100 solar power generation hot water system, 200 collective housing,
TH condensation temperature, TL evaporation temperature

Claims (6)

前方の上方に表面を向けて傾斜し該表面で受けた太陽光で発電する複数の光発電パネルと、
前記光発電パネルに隣接して設置され、周囲の空気から吸熱した熱を利用して湯を沸かす複数のヒートポンプ型給湯器と、を備え、
前記ヒートポンプ型給湯器は、前方から前記空気を吸入し該空気から吸熱したことによって該空気が冷却された冷風を後方へ送気するヒートポンプを有し、
前記ヒートポンプと前記光発電パネルは、前後方向に交互に配置され、
前後を前記光発電パネルで挟まれた前記ヒートポンプは、その前方に位置する光発電パネルの熱によって温められた前記空気から吸熱し、該吸熱によって得られた冷風を該ヒートポンプの後方に位置する前記光発電パネルの裏面に当て、ソーラー発電給湯システム。
a plurality of photovoltaic panels tilted with their surfaces facing forward and upward and generating electricity from the sunlight received by the surfaces;
a plurality of heat pump type water heaters installed adjacent to the photovoltaic panel and using heat absorbed from the surrounding air to boil water;
The heat pump type water heater has a heat pump that draws in the air from the front and feeds rearward cold air obtained by cooling the air by absorbing heat from the air,
The heat pump and the photovoltaic panel are alternately arranged in the front-rear direction,
The heat pump sandwiched between the photovoltaic panels on its front and back absorbs heat from the air warmed by the heat of the photovoltaic panels positioned in front of it, and cools the air obtained by the absorption of heat into the air positioned behind the heat pump. A solar-powered water heating system that hits the back of a photovoltaic panel.
前記ヒートポンプは、前記空気を吸入する吸気口と、前記冷風を送気する排気口と、を異なる側面に有し、
前記冷風は、前記光発電パネルの前端部から前記裏面へ向けて送り込まれる、請求項1に記載のソーラー発電給湯システム。
The heat pump has an intake port for sucking the air and an exhaust port for sending the cold air on different sides ,
2. The solar power generation hot water supply system according to claim 1, wherein said cool air is blown from a front end portion of said photovoltaic panel toward said back surface.
前記光発電パネルは、その前記前端部から後端部へ向けて延び前記裏面から下方へ延びる板状の複数のフィンを有する、請求項2に記載のソーラー発電給湯システム。 3. The solar power generation hot water supply system according to claim 2 , wherein said photovoltaic panel has a plurality of plate-like fins extending from said front end portion toward its rear end portion and extending downward from said back surface thereof. 前記ヒートポンプは、圧縮機、液体熱交換器、膨張器、気体熱交換器、及び前記吸気口から吸入された前記空気を前記気体熱交換器へ送気する風路を有し、内部を熱媒体が循環するものであり、
さらに前記ヒートポンプ型給湯器は、貯湯を内部に保有する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクと前記液体熱交換器との間で前記貯湯を循環し、前記熱で前記貯湯を加熱する循環ラインと、を備える、請求項2に記載のソーラー発電給湯システム。
The heat pump has a compressor, a liquid heat exchanger, an expander, a gas heat exchanger, and an air passage for sending the air sucked from the intake port to the gas heat exchanger, and has a heat medium inside. is circulated, and
Furthermore, the heat pump type water heater includes a hot water storage tank that holds hot water therein,
3. The solar power hot water supply system according to claim 2 , further comprising a circulation line that circulates the stored hot water between the hot water storage tank and the liquid heat exchanger and heats the stored hot water with the heat.
請求項1~のうちの何れか一項に記載のソーラー発電給湯システムを屋上に備える、集合住宅。 A housing complex comprising the solar power generation hot water supply system according to any one of claims 1 to 4 on the roof. 前方の上方に表面を向けて傾斜し該表面で受けた太陽光で発電する複数の光発電パネルと、
周囲の空気を吸入し、該空気から吸熱し、その熱を利用して湯を沸かす複数のヒートポンプ型給湯器と、を用意し、
前記ヒートポンプ型給湯器は、前方から前記空気を吸入する吸気口と、該空気から吸熱したことによって前記空気が冷却された冷風を後方へ送気する排気口と、を有するヒートポンプを有するものであり、
記ヒートポンプと前記光発電パネルとを、前後方向に交互に配置し、
前後を前記光発電パネルで挟まれた前記ヒートポンプを、その前方に位置する光発電パネルの熱によって温められた前記空気から吸熱し該吸熱によって得られた冷風を該ヒートポンプの後方に位置する前記光発電パネルの裏面に当てるように配置する、ソーラー発電給湯システムの製造方法。
a plurality of photovoltaic panels tilted with their surfaces facing forward and upward and generating electricity from the sunlight received by the surfaces;
preparing a plurality of heat pump water heaters that draw in ambient air, absorb heat from the air, and use the heat to boil water;
The heat pump type water heater has a heat pump having an intake port for sucking the air from the front and an exhaust port for sending the cool air, which is cooled by absorbing heat from the air, to the rear. can be,
The heat pump and the photovoltaic panel are alternately arranged in the front-rear direction ,
The heat pump sandwiched between the photovoltaic panels on the front and back of the heat pump absorbs heat from the air warmed by the heat of the photovoltaic panel positioned in front of the heat pump, and cool air obtained by the heat absorption is supplied to the light positioned behind the heat pump. A method for manufacturing a solar power generation hot water supply system arranged so as to be in contact with the back surface of a power generation panel .
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