JPH0955523A - ソーラーパネルの除雪方法と太陽光発電システム - Google Patents
ソーラーパネルの除雪方法と太陽光発電システムInfo
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- JPH0955523A JPH0955523A JP7205983A JP20598395A JPH0955523A JP H0955523 A JPH0955523 A JP H0955523A JP 7205983 A JP7205983 A JP 7205983A JP 20598395 A JP20598395 A JP 20598395A JP H0955523 A JPH0955523 A JP H0955523A
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 title abstract description 13
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02S40/10—Cleaning arrangements
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 夜間や曇天時など暗時にソーラーパネルを発
熱させるソーラーパネルの除雪方法とその除雪方法を利
用した太陽光発電システムの提供。 【解決手段】 日照時に太陽光1の照射を受けて電気エ
ネルギーを発生する屋外配設のソーラーパネル2へ、暗
時に順電圧を印加することでソーラーパネル2を発熱さ
せるソーラーパネルの除雪方法と、この方法を利用し、
ソーラーパネル2と、該ソーラーパネル2が発生する電
気エネルギーを負荷へ誘導する送電回路3と、前記ソー
ラーパネル2に電気エネルギーを供給する電源回路4
と、前記送電回路3と電源回路4とを切換える回路切換
手段5を具備して構成した太陽光発電システム。
熱させるソーラーパネルの除雪方法とその除雪方法を利
用した太陽光発電システムの提供。 【解決手段】 日照時に太陽光1の照射を受けて電気エ
ネルギーを発生する屋外配設のソーラーパネル2へ、暗
時に順電圧を印加することでソーラーパネル2を発熱さ
せるソーラーパネルの除雪方法と、この方法を利用し、
ソーラーパネル2と、該ソーラーパネル2が発生する電
気エネルギーを負荷へ誘導する送電回路3と、前記ソー
ラーパネル2に電気エネルギーを供給する電源回路4
と、前記送電回路3と電源回路4とを切換える回路切換
手段5を具備して構成した太陽光発電システム。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋外に配設したソ
ーラーパネルの除雪方法と、その除雪方法を利用した太
陽光による発電システムに関する。
ーラーパネルの除雪方法と、その除雪方法を利用した太
陽光による発電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】太陽エネルギーを利用して給湯等を行う
いわゆるソーラーシステムは、民生用については既に商
用化し一般家庭に普及するにまで至っている。この様な
システムは、太陽エネルギーをより効率良く得るべくソ
ーラーパネルを屋外に配設するのが一般的である。
いわゆるソーラーシステムは、民生用については既に商
用化し一般家庭に普及するにまで至っている。この様な
システムは、太陽エネルギーをより効率良く得るべくソ
ーラーパネルを屋外に配設するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら雪国の冬
にあっては、日照時は太陽光の照射による熱でソーラー
パネルが暖められるので屋外に設置したソーラーパネル
に雪が積もることは少ないものの、夜間や曇天時など暗
時には屋根のソーラーパネルが太陽光で暖められないた
めに、ソーラーパネル表面に雪が積もり易く、それによ
って明くる日が晴天であってもソーラーパネルに降り積
もった雪で太陽光の照射が阻害され、雪がほぼ融けるま
ではソーラーシステム本来の目的を達成できないという
問題があった。
にあっては、日照時は太陽光の照射による熱でソーラー
パネルが暖められるので屋外に設置したソーラーパネル
に雪が積もることは少ないものの、夜間や曇天時など暗
時には屋根のソーラーパネルが太陽光で暖められないた
めに、ソーラーパネル表面に雪が積もり易く、それによ
って明くる日が晴天であってもソーラーパネルに降り積
もった雪で太陽光の照射が阻害され、雪がほぼ融けるま
ではソーラーシステム本来の目的を達成できないという
問題があった。
【0004】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、夜間や曇天時など暗時にソーラーパネルを発熱
させるソーラーパネルの除雪方法とその除雪方法を利用
した太陽光発電システムの提供を目的とする。
であり、夜間や曇天時など暗時にソーラーパネルを発熱
させるソーラーパネルの除雪方法とその除雪方法を利用
した太陽光発電システムの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく成
された本発明によるソーラーパネルの除雪方法は、日照
時に太陽光の照射を受けて電気エネルギーを発生する屋
外配設のソーラーパネルへ、暗時に順電圧を印加するこ
とでソーラーパネルを発熱させることを特徴とする。
又、同課題を解決する太陽光発電システムは、日照時に
あっては太陽光の照射を受けて電気エネルギーを発生
し、暗時にあっては電気エネルギーの供給により熱を発
生するソーラーパネルと、該ソーラーパネルが発生する
電気エネルギーを負荷へ誘導する送電回路と、前記ソー
ラーパネルに電気エネルギーを供給する電源回路と、前
記送電回路と電源回路とを切換える回路切換手段を具備
することを特徴とする。
された本発明によるソーラーパネルの除雪方法は、日照
時に太陽光の照射を受けて電気エネルギーを発生する屋
外配設のソーラーパネルへ、暗時に順電圧を印加するこ
とでソーラーパネルを発熱させることを特徴とする。
又、同課題を解決する太陽光発電システムは、日照時に
あっては太陽光の照射を受けて電気エネルギーを発生
し、暗時にあっては電気エネルギーの供給により熱を発
生するソーラーパネルと、該ソーラーパネルが発生する
電気エネルギーを負荷へ誘導する送電回路と、前記ソー
ラーパネルに電気エネルギーを供給する電源回路と、前
記送電回路と電源回路とを切換える回路切換手段を具備
することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。本発明は、元来太陽光1の照
射を受けて電力を発生するソーラーパネル2に、順電圧
を印加することにより発熱させ、ソーラーパネル2に降
り積もる雪を、融かし或いは滑り落とそうとするもので
ある。
に基づき詳細に説明する。本発明は、元来太陽光1の照
射を受けて電力を発生するソーラーパネル2に、順電圧
を印加することにより発熱させ、ソーラーパネル2に降
り積もる雪を、融かし或いは滑り落とそうとするもので
ある。
【0007】ソーラーパネル2いわゆる太陽電池は、P
型半導体とN型半導体を接合して成るものであり、周知
の如く太陽光1のエネルギーを受けてP側に正、N側に
負の起電力を発生するものであるが、その一方、太陽電
池は夜間など発電していない時に順電圧を印加すると太
陽電池の内部抵抗によるジュール熱を発するという作用
もある。即ち、本発明は、ソーラーパネル2を、太陽光
1による発電手段として利用すると共に、雪を融かすヒ
ーターとしても利用しようとするものである。尚、この
様に使用する際は、発熱時におけるソーラーパネル2の
永久破壊を回避すべく、発生する熱量がそのソーラーパ
ネル2の許容値を超えないように使用することは言うま
でもない。
型半導体とN型半導体を接合して成るものであり、周知
の如く太陽光1のエネルギーを受けてP側に正、N側に
負の起電力を発生するものであるが、その一方、太陽電
池は夜間など発電していない時に順電圧を印加すると太
陽電池の内部抵抗によるジュール熱を発するという作用
もある。即ち、本発明は、ソーラーパネル2を、太陽光
1による発電手段として利用すると共に、雪を融かすヒ
ーターとしても利用しようとするものである。尚、この
様に使用する際は、発熱時におけるソーラーパネル2の
永久破壊を回避すべく、発生する熱量がそのソーラーパ
ネル2の許容値を超えないように使用することは言うま
でもない。
【0008】ソーラーパネル2へ順電圧を印加すること
による作用を検証するために、単結晶と多結晶の既成太
陽電池を一例づつ抜粋し主な特性を測定した。試験試料
の主な仕様を表1に示す。
による作用を検証するために、単結晶と多結晶の既成太
陽電池を一例づつ抜粋し主な特性を測定した。試験試料
の主な仕様を表1に示す。
【0009】
【表1】
【0010】先ず、標準時(日射量:1KW/m2 、試
験試料温度:25℃)における各試験試料の発電電力を
測定し、各試験試料の最大電力は、試験試料−1にあっ
ては61.01W、試験資料−2にあっては46.87
Wを得た(図示省略)。又、図2の如くPN接合の各試
験試料6に直流電源7を順方向に接続して成る試験回路
をもって電圧電流特性を測定し、図3に示す結果を得
た。これによれば、電流の流通、即ち温度上昇は印加電
圧が表1に示された各試験試料の最適動作電圧となった
辺りより始まることが解る。
験試料温度:25℃)における各試験試料の発電電力を
測定し、各試験試料の最大電力は、試験試料−1にあっ
ては61.01W、試験資料−2にあっては46.87
Wを得た(図示省略)。又、図2の如くPN接合の各試
験試料6に直流電源7を順方向に接続して成る試験回路
をもって電圧電流特性を測定し、図3に示す結果を得
た。これによれば、電流の流通、即ち温度上昇は印加電
圧が表1に示された各試験試料の最適動作電圧となった
辺りより始まることが解る。
【0011】更に、恒温室において各試験試料に順電圧
を印加し、10分間隔でソーラーパネルの表面温度、裏
面温度、表面温度(無通電)、恒温室内の雰囲気温度を
測定した。
を印加し、10分間隔でソーラーパネルの表面温度、裏
面温度、表面温度(無通電)、恒温室内の雰囲気温度を
測定した。
【0012】図4と図5は、雰囲気温度が18℃の恒温
室において、両試験試料に対しほぼそれら最適動作電流
である3Aを一定に流した場合の測定結果を示したもの
である。通電後約1時間で両試験試料の表面温度は飽和
し、試験試料−1にあっては図4の如く表面温度:3
1.9℃(+13.9℃)、消費電力:87.1W(1
m2 換算170.8W)となり、試験試料−2にあって
は図5の如く表面温度:28.1℃(+10.1℃)、
消費電力:63.6W(1m2 換算145.1W)とな
った。いずれの試験試料においても10度以上の温度上
昇を確認することができた。
室において、両試験試料に対しほぼそれら最適動作電流
である3Aを一定に流した場合の測定結果を示したもの
である。通電後約1時間で両試験試料の表面温度は飽和
し、試験試料−1にあっては図4の如く表面温度:3
1.9℃(+13.9℃)、消費電力:87.1W(1
m2 換算170.8W)となり、試験試料−2にあって
は図5の如く表面温度:28.1℃(+10.1℃)、
消費電力:63.6W(1m2 換算145.1W)とな
った。いずれの試験試料においても10度以上の温度上
昇を確認することができた。
【0013】更に、雰囲気温度が0℃の恒温室におい
て、3Aを流した場合の測定結果を示したものが図6と
図7である。通電後約30分で表面温度は収束し、試験
試料−1にあっては図6の如く表面温度:5.4℃(+
5.4℃)、消費電力:87.1W(1m2 換算17
0.8W)となり、試験試料−2にあっては図7の如く
表面温度:6.4℃(+6.4℃)、消費電力:71.
6W(1m2 換算163.3W)となった。いずれの試
験試料においても温度上昇は5度程度となったが、北陸
での融雪に要する消費電力の目安が120〜200W/
m2 であることを考えれば、充分融雪可能と判断でき
る。
て、3Aを流した場合の測定結果を示したものが図6と
図7である。通電後約30分で表面温度は収束し、試験
試料−1にあっては図6の如く表面温度:5.4℃(+
5.4℃)、消費電力:87.1W(1m2 換算17
0.8W)となり、試験試料−2にあっては図7の如く
表面温度:6.4℃(+6.4℃)、消費電力:71.
6W(1m2 換算163.3W)となった。いずれの試
験試料においても温度上昇は5度程度となったが、北陸
での融雪に要する消費電力の目安が120〜200W/
m2 であることを考えれば、充分融雪可能と判断でき
る。
【0014】その他、雰囲気温度が0℃の恒温室におい
て、各試験試料の最適動作電圧を印加して同様の測定を
行ったところ、その電圧では電流がほとんど流れないた
めに極小さい発熱にとどまった。
て、各試験試料の最適動作電圧を印加して同様の測定を
行ったところ、その電圧では電流がほとんど流れないた
めに極小さい発熱にとどまった。
【0015】以上の結果より太陽電池に最適動作電流を
ながすことで発生するジュール熱による融雪の可能性が
確認された。これらの試験はほぼ2箇月間に亘って行わ
れたが、上記試験の後、各試験試料について再び標準時
の発電電力を測定した結果、先の測定によって得られた
ものと同様の結果が得られ、上記試験における条件下で
の使用については、ソーラーパネルの性能の低下は見ら
れなかった。
ながすことで発生するジュール熱による融雪の可能性が
確認された。これらの試験はほぼ2箇月間に亘って行わ
れたが、上記試験の後、各試験試料について再び標準時
の発電電力を測定した結果、先の測定によって得られた
ものと同様の結果が得られ、上記試験における条件下で
の使用については、ソーラーパネルの性能の低下は見ら
れなかった。
【0016】次に、この作用を利用した太陽光発電シス
テムの実施の一態様を図面に基づき説明する。図1はそ
の構成図である。これはソーラーパネル2と、該ソーラ
ーパネル2が発生する電気エネルギーを負荷へ誘導する
送電回路3と、前記ソーラーパネル2に電気エネルギー
を供給する電源回路4と、前記送電回路3と電源回路4
とを切換える回路切換手段5を具備する。送電回路3
は、ソーラーパネル2から直流負荷へ繋がる回路と、直
交変換装置9を介して交流負荷(図示省略)へ繋がる回
路及び更に連系装置11を介して既設電力系統10へ繋
がる回路を総称したものである。又、電源回路4は、既
設電力系統10から得た交流電力を直流電力に変換する
直流電源12の出力端子又は一般的に蓄電池と呼称され
る直流電源(図示省略)の端子を、ソーラーパネル2に
接続する回路である。
テムの実施の一態様を図面に基づき説明する。図1はそ
の構成図である。これはソーラーパネル2と、該ソーラ
ーパネル2が発生する電気エネルギーを負荷へ誘導する
送電回路3と、前記ソーラーパネル2に電気エネルギー
を供給する電源回路4と、前記送電回路3と電源回路4
とを切換える回路切換手段5を具備する。送電回路3
は、ソーラーパネル2から直流負荷へ繋がる回路と、直
交変換装置9を介して交流負荷(図示省略)へ繋がる回
路及び更に連系装置11を介して既設電力系統10へ繋
がる回路を総称したものである。又、電源回路4は、既
設電力系統10から得た交流電力を直流電力に変換する
直流電源12の出力端子又は一般的に蓄電池と呼称され
る直流電源(図示省略)の端子を、ソーラーパネル2に
接続する回路である。
【0017】これら送電回路3と電源回路4がソーラー
パネル2を含む回路中に並存することがないよう切換え
るのが回路切換手段5である。この際、太陽光1による
発電時において、発生した電気エネルギーがソーラーパ
ネル2に逆流することがないように付設された逆流防止
措置が電源回路4を接続した時(融雪時)の支障になら
ぬよう、又、融雪時において供給した電気エネルギーが
直流負荷8や直交変換装置9に流入しないように考慮し
なければならない。この回路切換手段5を好適に作動さ
せ、システムの構成に応じて直交変換装置9や連系装置
11を好適に運転するための制御装置13を付設し、例
えば、日の陰り具合を検出して自動的に回路を切換える
ことも考えられる。
パネル2を含む回路中に並存することがないよう切換え
るのが回路切換手段5である。この際、太陽光1による
発電時において、発生した電気エネルギーがソーラーパ
ネル2に逆流することがないように付設された逆流防止
措置が電源回路4を接続した時(融雪時)の支障になら
ぬよう、又、融雪時において供給した電気エネルギーが
直流負荷8や直交変換装置9に流入しないように考慮し
なければならない。この回路切換手段5を好適に作動さ
せ、システムの構成に応じて直交変換装置9や連系装置
11を好適に運転するための制御装置13を付設し、例
えば、日の陰り具合を検出して自動的に回路を切換える
ことも考えられる。
【0018】
【発明の効果】以上の如く本発明によるソーラーパネル
の除雪方法と太陽光発電システムを使用すれば、冬季の
夜間においてソーラーパネル自身が加熱し、降る雪を融
かすことで屋外に設置したソーラーパネルへの積雪が防
止され、ソーラーパネルの稼動率と発電効率が向上し、
商用電力の有効利用、ひいては石油や石炭など限られた
資源の節約に寄与するものである。
の除雪方法と太陽光発電システムを使用すれば、冬季の
夜間においてソーラーパネル自身が加熱し、降る雪を融
かすことで屋外に設置したソーラーパネルへの積雪が防
止され、ソーラーパネルの稼動率と発電効率が向上し、
商用電力の有効利用、ひいては石油や石炭など限られた
資源の節約に寄与するものである。
【図1】本発明による太陽光発電システムの一例を示す
構成図である。
構成図である。
【図2】通電試験に使用した試験回路の略図である。
【図3】通電による各試験試料の電圧電流特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図4】常温下での通電試験において試験試料−1へ最
適動作電流を加えた際の試験試料−1の温度推移を示す
グラフである。
適動作電流を加えた際の試験試料−1の温度推移を示す
グラフである。
【図5】常温下での通電試験において試験試料−2へ最
適動作電流を加えた際の試験試料−2の温度推移を示す
グラフである。
適動作電流を加えた際の試験試料−2の温度推移を示す
グラフである。
【図6】0℃の雰囲気下での通電試験において試験試料
−1へ最適動作電流を加えた際の試験試料−1の温度推
移を示すグラフである。
−1へ最適動作電流を加えた際の試験試料−1の温度推
移を示すグラフである。
【図7】0℃の雰囲気下での通電試験において試験試料
−2へ最適動作電流を加えた際の試験試料−2の温度推
移を示すグラフである。
−2へ最適動作電流を加えた際の試験試料−2の温度推
移を示すグラフである。
1 太陽光 2 ソーラーパネル 3 送電回路 4 電源回路 5 切換手段
Claims (2)
- 【請求項1】 日照時に太陽光(1)の照射を受けて電
気エネルギーを発生する屋外配設のソーラーパネル
(2)へ、暗時に順電圧を印加することでソーラーパネ
ル(2)を発熱させることを特徴とするソーラーパネル
の除雪方法。 - 【請求項2】 日照時にあっては太陽光(1)の照射を
受けて電気エネルギーを発生し、暗時にあっては電気エ
ネルギーの供給により熱を発生するソーラーパネル
(2)と、該ソーラーパネル(2)が発生する電気エネ
ルギーを負荷へ誘導する送電回路(3)と、前記ソーラ
ーパネル(2)に電気エネルギーを供給する電源回路
(4)と、前記送電回路(3)と電源回路(4)とを切
換える回路切換手段(5)を具備することを特徴とする
太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7205983A JPH0955523A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | ソーラーパネルの除雪方法と太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7205983A JPH0955523A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | ソーラーパネルの除雪方法と太陽光発電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0955523A true JPH0955523A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16515961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7205983A Pending JPH0955523A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | ソーラーパネルの除雪方法と太陽光発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0955523A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11124977A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-05-11 | Sky Alum Co Ltd | 太陽電池付き屋根板および融雪兼用太陽光発電屋根 |
-
1995
- 1995-08-11 JP JP7205983A patent/JPH0955523A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11124977A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-05-11 | Sky Alum Co Ltd | 太陽電池付き屋根板および融雪兼用太陽光発電屋根 |
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