JPH07249789A - 太陽電池発電装置 - Google Patents

太陽電池発電装置

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JPH07249789A
JPH07249789A JP6042805A JP4280594A JPH07249789A JP H07249789 A JPH07249789 A JP H07249789A JP 6042805 A JP6042805 A JP 6042805A JP 4280594 A JP4280594 A JP 4280594A JP H07249789 A JPH07249789 A JP H07249789A
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Kunimori Miyoshi
國司 三好
Kiyoko Miyoshi
きよ子 三好
Kazuteru Miyoshi
一輝 三好
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、太陽電池の受光面に太陽光が受
光されても、太陽電池が過熱状態になるを防止し、太陽
電池効率の低下を防止することを目的とする。 【構成】 この発明は、外壁5を透光性材料にて構成
し、太陽電池6の受光面を透光性外壁5に対向させると
共に、この太陽電池6と透光性外壁5との間、並びに太
陽電池6と内壁4との間にそれぞれ空間を設けて通気層
7,7を構成し、それぞれの通気層7,7をその下方か
ら上方に向かう空気流路8,8とし、空気流路8,8を
通って吸気口9から排気口10へ空気を流し、太陽電池
6及びその周辺を換気する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、建造物の壁面に太陽
電池を配置した太陽電池発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境問題から、屋外に設置し
て、光起電力を発生させる太陽電池装置に大きな期待が
寄せられている。その身近な応用として、建造物の壁面
に太陽電池を設置し、その発電電力により日中の消費電
力を賄うといったことが一部実施されつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、建造物の壁
面に太陽電池を直接取り付けるに際しては、表面保護の
ためにガラス等の透光性材料を太陽電池の前面に配置す
る構成を採っている。
【0004】従って、太陽電池が太陽光を受光すると太
陽電池の温度が上昇し、冬期でも太陽電池の周辺は50
℃以上になる。このため、太陽電池の発電効率が低下し
て出力が低下すると共に、電池寿命が短かくなるという
問題があった。
【0005】また、太陽電池周辺や建造物内の室温が上
昇するので、夏期には空調を作動させるために使用する
電力が増加するといった問題があった。
【0006】この発明は、上述した問題点を解決するた
めになされたものであり、太陽電池の受光面に太陽光が
受光されても、太陽電池が過熱状態になるを防止し、太
陽電池の効率の低下を防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、外壁を透光
性材料にて構成し、太陽電池の受光面を透光性外壁に対
向させると共に、この太陽電池と透光性外壁との間、並
びに太陽電池と内壁との間にそれぞれ空間を設けて通気
層を構成し、それぞれの通気層をその下方から上方に向
かう空気流路とする。
【0008】更に、この発明は、建造物を複数階にした
場合、空気流路を建造物の最下階から最上階まで連通、
あるいは各階ごとに独立するように空気流路を可変にし
ており、最下階の下側に設けられた吸気口から吸入され
た空気は最上階の上側に設けられた排気口から排気さ
れ、あるいは下の階の空気流路に設けられた吸気口から
吸入された空気はその上の階の空気流路に設けられた排
気口から排気し、またさらにこの排気口から排気される
空気を内側に導く構成としている。
【0009】
【作用】この発明によれば、空気流路が吸気口から吸入
した空気を排気口から排気することで、太陽電池及びそ
の周辺の換気を行うことから、太陽電池の受光面に太陽
光が受光されても、太陽電池を過熱状態にすることがな
く、太陽電池は高効率な発電を継続することができる。
【0010】また、この発明によれば、排気口から排気
される空気を内側に導くように構成することで、排気さ
れた暖かい空気を暖房として利用することができる。
【0011】
【実施例】以下、この発明による実施例を図面を用いて
詳細に説明する。図1は、この発明の太陽電池発電装置
の外観斜視図、図2は、図1のA−A´で切断した場合
の断面図である。これらの図1,図2において、1は建
造物で、例えば4階建ての構成である。2,2,2…は
建造物1の窓部である。3,3,3…(図1において、
ハッチングを施した部分)は、建造物1の窓部2,2,
2…以外の壁面に設けた太陽電池取付部であり、この太
陽電池取付部3,3,3…は建造物1の例えばセメント
等で形成された内壁4,4,4…と建造物1の例えばガ
ラス板にて形成された透光性外壁5,5,5…との間に
配置した太陽光を受光すると発電する単結晶、多結晶あ
るいはアモルファスシリコンで形成された太陽電池6,
6,6…から構成されており、太陽電池6,6,6…は
その受光面を透光性外壁5,5,5…に対向させるよう
に設けられている。
【0012】この太陽電池6,6,6…と透光性外壁
5,5,5…との間、並びに太陽電池6,6,6…と内
壁4,4,4…との間のそれぞれ空間には通気層7,7
を構成させており、それぞれの通気層7,7は約10c
m程度であり、建造物1の下方から上方に向かう空気流
路8,8を形成している。この空気流路8,8は建造物
1の最下階から最上階まで連通しており、この建造物1
の最下階の下側には吸気口9が設けられ、最上階の上側
には排気口10が設けられている。
【0013】次に、このように構成された太陽電池発電
装置の動作について説明する。
【0014】日射がある時には、太陽光は透光性外壁
5,5,5…を通過して、太陽電池6,6,6…に受光
され、この太陽電池6,6,6…で発電を行い、この電
力によって建造物1内の各種電気機器を作動させる。
【0015】長時間、太陽電池6,6,6…が受光する
と、太陽電池6,6,6…の温度が上昇する。太陽電池
6,6,6…及びその周辺には、建造物1の最下階の吸
気口9から取り入れられた空気が供給される。すなわ
ち、建造物1の最下階の吸気口9から空気が通気層7,
7の空気流路8,8を通って上昇し、建造物1の通気層
7,7全体に空気が引き込まれる。この空気により太陽
電池6,6,6…及びその周辺が冷却される。そして、
太陽電池6,6,6…及びその周辺から熱を奪い太陽電
池6,6,6…及びその周辺を冷却することにより暖め
られた空気は、空気流路8,8を上方に流れ、建造物1
の最上階にある排気口10から屋外に排出される。
【0016】このように、空気流路8,8を流れる空気
により太陽電池6,6,6…及びその周辺を冷却するこ
とで、太陽電池6,6,6…及びその周辺が過熱状態に
なるのを防止できる。そして、この空気流路8,8を流
れる暖められた空気は建造物1の最上階にある排気口1
0から屋外に排出されるので、通気層7,7は高温にな
らない。従って、日射が強い場合においても太陽電池
6,6,6…及びその周辺が過熱状態になることが防止
され、太陽電池6,6,6…の発電効率を低下させるこ
となく発電を継続することができる。
【0017】図3及び図4はこの発明の太陽電池発電装
置の他の実施例を示しており、図3は断面図、図4はそ
の要部断面図である。この実施例は、空気流路8,8を
各階に設けた遮蔽板14の開閉により、空気流路8,8
を吸気口9から排気口10までを連通させたり、建造物
1の各階毎に独立させるように、空気流路8,8を変更
可能に構成している。
【0018】図4に示すように、遮蔽板14を閉じる
と、空気流路8,8は建造物1の各階毎に独立される。
尚、図中15は各階を仕切る床材である。
【0019】遮蔽板14にて空気流路8,8,8…が各
階毎に独立されると、各々下の階の太陽電池6,6,6
…と内壁4,4,4…間の通気層7,7の空気流路8,
8,8…に設けられた吸気口13,13,13…から吸
入された空気がその空気流路8,8,8…の上流側に位
置する上の階の内壁4,4,4…に設けられた排気口1
2,12,12…から排気される。すなわち、遮蔽板1
4にて空気流路8,8を各階毎に独立することにより、
この排気される空気を建造物1の内側に導いているもの
である。
【0020】このように排気口12,12,12…から
排気空気を室内に取り込むことで、日射時に太陽電池
6,6,6…が高温状態になるとしても、吸気口9及び
各階に設けられた吸気口13,13,13…から取り入
れられた空気が、通気層7,7の空気流路8,8,8…
を上昇し、さらに排気口12,12,12…から排出さ
れる。この結果、太陽電池6,6,6…及びその周辺を
過熱状態にすることなく換気が行われ、従って、太陽電
池での発電を出力が低下することなく行うことができ
る。
【0021】さらに、この排気された空気を建造物1の
内側に導いているので、冬の寒い時期においても排気さ
れた暖かい空気を暖房として利用することができ、冬の
空調の暖房に利用する費用を節約することができる。し
かも、この空気は燃焼などを伴わずに暖められるので、
空気が汚れることなくクリーンな暖房が行える。
【0022】また、夏等の暑い時期においては、遮蔽板
14を開放する。遮蔽板14を開けている場合は、図2
と同じく、吸気口9から排気口10は連通され、最下階
の吸気口9から取り入れられた空気が、通気層7,7の
空気流路8,8,8…を通って排気口10から排出され
る。
【0023】このように、夏等の暑い時期においては、
遮蔽板14を開放し、排気口10から暖められた空気を
排気するとともに、建造物1内に排気された暖かい空気
が入らぬように排気口12,12,12…を閉じるとよ
い。
【0024】図5は、この発明のさらに異なる実施例を
示す断面図である。この実施例は、例えば、屋上に設け
られた排気口10内に強制排気用の換気扇20を設けて
いる。また、太陽電池6,6,6…またはその周辺の温
度を測定するための温度センサー17を通気層7内に配
置する。この実施例では、温度センサー17を太陽電池
6の背面に取り付けている。
【0025】遮蔽板14はソレノイド、モータ等で構成
された駆動装置16によりその開閉動作が行われ、さら
に室内への排気口12,12,12…には同じくソレノ
イド、モータ等で構成された駆動装置19にて開閉動作
が行われるふた18,18,18…が設けられている。
そして、これら各装置はマイクロコンピュータなどで構
成された制御装置21で制御される。
【0026】夏等の暑い時期においては、制御装置21
は駆動装置16を動作させ、遮蔽板14を開放させ、空
気流路8,8,8…を吸気口9から排気口10まで連通
させる。太陽電池6,6,6…及びその周辺を冷却する
ことにより暖められた空気は排気口10から排気され
る。そして、建造物1内には、排気された暖かい空気が
入らぬように、制御装置21は駆動装置19を動作さ
せ、排気口12,12,12…をふた18,18,18
…で閉じる。
【0027】一方、温度センサー16により太陽電池
6,6,6…またはその周辺の温度が常に測定され、そ
の温度が所定温度以上になると、自然換気では温度上昇
を防止できないと制御装置21が判断し、換気扇20を
駆動させ、通気層7、7を強制排気し、太陽電池6,
6,6…の冷却を促進させ、異常加熱を防止する。
【0028】また、冬の時期で、排気空気で室内を暖房
する場合には、制御装置21により駆動装置16を動作
させ、遮蔽板14を閉じる。そして、通気層7,7内が
室内より温度が低い場合には、ふた18,18,18…
を開けるとかえって冷たい空気が排気口12,12,1
2…から流れ込むおそれがある。そこで温度センサー1
7により通気層7,7内が所定の温度になるまで、ふた
18,18,18…を閉じておき、通気層7,7内が所
定温度以上になると制御装置21はふた18,18,1
8…を開くように駆動装置19を動作させる。所定温度
以上に暖かくなった空気が排気口12,12,12…か
ら室内に排気され、暖房が行われる。このように構成す
ることで、冷風の室内への流れ込みを防止して、快適な
暖房が行える。
【0029】
【発明の効果】この発明によれば、太陽電池と透光性外
壁との間、並びに太陽電池と内壁との間に空間を設けて
通気層を構成し、この通気層を下方から上方に向かう空
気流路とし、またこの空気流路は吸気口から吸入した空
気を排気口から排気し、太陽電池及びその周辺の換気を
行うことから、太陽電池の受光面に太陽光が受光されて
も、太陽電池を過熱状態にすることがなく、太陽電池は
高効率な発電を継続することができるとともに、太陽電
池の長寿命化がはかれる。
【0030】また、この発明によれば、排気口から排気
される空気を内側に導くように構成することで、排気さ
れた暖かい空気を暖房として利用することができ、冬の
空調の暖房に利用する費用を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の太陽電池発電装置の外観正面図であ
る。
【図2】図1のA−A´断面図である。
【図3】この発明の太陽電池発電装置の他の実施例を示
した断面図である。
【図4】図3の要部断面図である。
【図5】この発明の太陽電池発電装置のさらに異なる実
施例を示した断面図である。
【符号の説明】
1 建造物 4 内壁 5 透光性外壁 6 太陽電池 7 通気層 8 空気流路 9,13 吸気口 10,13 排気口 14 遮蔽板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // E04B 1/70 D

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建造物の外壁と内壁との空間に太陽電池
    を配置した太陽電池発電装置において、上記外壁を透光
    性材料にて構成し、上記太陽電池の受光面をこの透光性
    外壁に対向させると共に、この太陽電池と透光性外壁と
    の間、並びにこの太陽電池と内壁との間にそれぞれ空間
    を設けて通気層を形成し、それぞれの通気層をその下方
    から上方に向かう空気流路としたことを特徴とする太陽
    電池発電装置。
  2. 【請求項2】 上記建造物は複数階から成り、上記空気
    流路は建造物の最下階から最上階にまで連通しており、
    最下階の下側に設けられた吸気口から吸入された空気は
    最上階の上側に設けられた排気口から排気されることを
    特徴とした請求項1に記載の太陽電池発電装置。
  3. 【請求項3】 上記空気流路の下流側に吸気口を設ける
    と共に、上流側に排気口を設け、この排気口から排気さ
    れる空気を建造物内側に導くことを特徴とした請求項1
    または2に記載の太陽電池発電装置。
  4. 【請求項4】 上記建造物は複数階から成り、上記空気
    流路を建造物の最下階から最上階まで連通、あるいは各
    階ごとに独立するように変更する空気流路変更手段を設
    け、この空気流路変更手段により、吸気口から吸入され
    た空気の排気を最上階の上側に設けられた排気口からの
    排気と建造物内部への排気とに切り換えることを特徴と
    する太陽電池発電装置。
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