JPH11317540A - ソ―ラ―コレクタ―と光電池の結合体 - Google Patents

ソ―ラ―コレクタ―と光電池の結合体

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JPH11317540A JP4650099A JP4650099A JPH11317540A JP H11317540 A JPH11317540 A JP H11317540A JP 4650099 A JP4650099 A JP 4650099A JP 4650099 A JP4650099 A JP 4650099A JP H11317540 A JPH11317540 A JP H11317540A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 波形ソーラーコレクターパネルとそれを取り
付ける建物表面との間隔をとった結合体を提供する。 【解決手段】 パネル波形１７の一部は平坦であり、昼
光時間のある時間中は太陽の方向を向くように配置され
る。ほぼ均一に分布された開口２１がパネル１６内の波
形１７の平坦面１８に設けられている。さらに開口２１
を含むその平坦面１８で波形１７に搭載された光電池２
０を含み、それは平坦面１８に平行に隣接し間隔をとっ
て支持され、光電池２０とソーラーコレクターとの間に
通気路２３が構成されて、空気は通気路中を光電池２０
の下側に沿って流れることにより密閉空間１３へ流出入
して光電池２０から過剰な熱蓄積を除去することができ
る。また、光電池２０はいくつかの波形１７にわたる広
が理を有する大きさの個別のパネル５６に内蔵されるも
のも本発明の一実施態様である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的にソーラーコ
レクターと光電池の結合体に関し、特に光電池の過熱が
回避される構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、光起電力パネルは日光を電気
エネルギへ変換する効率が僅か５％から１５％にすぎな
い。残りのエネルギの大部分は熱エネルギとして失われ
る。
【０００３】太陽エネルギを熱および電気エネルギの両
方として取り出すために、光電池とソーラーコレクター
を組み合わせることが既に知られている。典型的に、光
電池は波形の適切なサイズの平坦部に直接固定され、従
来の固定手段により正しい位置に保持される。周囲温度
が３０℃もしくはそれよりも高い特別に暑い天候の場合
には、ソーラーコレクターパネルにより集められる熱エ
ネルギにより光電池が損傷して交換を要するようにな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はソーラーコレ
クターパネルに設置された光電池の過熱問題を解決しよ
うとするものである。
【０００５】
【解決を解決するための手段】特に、本発明は、建物表
面にそれに対して間隔をとって固定され、それと共に気
流操作用の空間である密閉空間を区画する、ほぼ波形の
ソーラーコレクターパネルと、 少なくともいくつかの
平板で波形を構成されたパネル波形の各々により規定さ
れる実質的に平坦な表面であって、各々が昼光時間の少
なくともある時間中は、ほぼ太陽の方向を向くように構
成かつ配置されているほぼ平坦な面と、複数のほぼ均一
に分布された開口を有し、かつ波形の前記平坦面の少な
くとも一部を含むパネルの少なくとも一部と、 実質的
に平坦な複数の光電池と、 前記開口を含む前記平坦面
において光電池を波形へ固定する搭載手段との結合体を
提供し、前記光電池は前記平坦面に平行に隣接し、かつ
そこから間隔をとって支持されて光電池とコレクタパネ
ルとの間に通気路を残し、空気はこの通気路中を光電池
の下側に沿って流れることにより前記密閉空間に流出入
して光電池から過剰な熱の蓄積を除去することができ
る。
【０００６】さらに、本発明は、昼光時間中の少なくと
もある時間中は、ほぼ太陽の方向を向く表面を有し、該
表面に対してほぼ波形のソーラーコレクターパネルが間
隔をとって固定され、その間に気流操作用の空間である
密閉空間を区画される建物に対する結合体であって、ソ
ーラーコレクターパネルが少なくともいくつかのパネル
波形により構成され、各波形の一部で昼光時間の少なく
ともある時間中はほぼ太陽の方向を向くように構成かつ
配置されているほぼ平坦な表面と、複数のほぼ均一に分
布された開口を有し、かつ波形の前記平坦面の少なくと
も一部を含むパネルの少なくとも一部と、光電池と、前
記開口を含む前記平坦面において光電池を波形へ固定す
る搭載手段との結合体を提供し、前記光電池は前記平坦
面に平行に隣接し、かつそこから間隔をとって支持され
て各光電池とコレクタパネルの隣接部との間に通気路を
残し、空気は前記通気路中を光電池の下側に沿って流れ
ることにより前記密閉空間に流出入して光電池から過剰
な熱の蓄積を除去することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明のソーラーコ
レクターと光電池の結合体のソーラーコレクターの斜視
図である。建物屋根１０が図示されており、それは典型
的に、図示せぬ横屋根支持部材上に載せられる波形構造
金属もしくはタイル構造である。断熱されていないあら
ゆる建物の屋根および壁と同様に、両側に温度差がある
場合には材料を通って定常的に熱が伝達される。図示す
る実施の形態では、吸熱パネル１６が屋根１０に間隔を
とって取り付けられ、密閉空間１３を区画する。
【０００８】吸熱パネル１６は複数の台形波形１７を含
み、各々が平坦な樋壁１９ａと共に平坦面１８および２
つの傾斜側壁１９を有している。
【０００９】図示する実施の形態では、全体パネル１６
が複数の一般的に均一に分布された開口２１を有してい
る（図２に示す）。
【００１０】図２は本発明のソーラーコレクターと光電
池の結合体の第１の実施の形態の光電池の搭載状態を示
す波形の波に直角な断面図である。
【００１１】この結合体は、各波形の平坦面１８に適切
な搭載手段により固定され、前記開口２１を含む平坦面
１８の一部に隣接配置される複数の光電池２０を含んで
おり、特に、光電池２０は対応する平坦面１８に平行に
隣接して支持され、光電池２０とソーラーコレクターの
隣接部との間に通気路２３を残すように平坦面１８から
間隔がとられ、空気は通気路２３中を光電池２０の下側
に沿って流れることにより空気流の操作用の空間である
密閉空間１３へ流出入することができ、したがって、光
電池２０から過剰な熱の蓄積を除去するようにされてい
る。
【００１２】図２には光電池２０に隣接する平坦面１８
内に１つの開口２１しか図示されていないが、断面の特
定位置のその領域には１つの開口２１しかないことがお
判りであろう。実際上、平坦面１８内にはいくつかの一
般的に分布された開口２１があるが、１つの断面図がこ
のような全ての開口と交差することはできない。
【００１３】図１に戻って、エアダクト２４が略示され
ており、密閉空間１３から空気を抽出できる通路を表し
ている。所望により、ダクト２４内にファン２６を配置
することができる。
【００１４】図２に示す実施の形態において、光電池２
０は各々がヘッド３０、シャンク３２、セルフロックナ
ット３４、および光電池２０と壁１８間のワッシャ状ス
ペーサ３６を含むスペーサボルト２８により平坦面１８
から間隔をとった位置に支持されている。もちろん、当
業者ならば光電池を間隔をとって平坦面１８に保持する
ことができる他の搭載手段を考えられるであろう。
【００１５】開口２１の数および間隔は發熱時期の冷却
に必要な空気量に基づいている。加熱が不要である限
り、穴の数および間隔は熱発生の許容範囲によって熱力
学原理により計算される。
【００１６】図３は本発明のソーラーコレクターと光電
池との結合体の第２の実施の形態の斜視図である。この
第２の実施の形態は、数個のＰＶセル５４が結合され
て、いくつかの隣接平坦面４２、およびいくつかの凹部
４４に亙って広がるサイズの１枚のＰＶパネル５６とさ
れる。ここでも、波形パネル５８には穴があけられＰＶ
パネル５６は平坦面４２上に間隔をとって冷却空気がパ
ネル５６の下で開口中を通過できるようにされている。
【００１７】次に、波形４０の一般的な延長部に直角な
断面を示す図４に注目する。図４は本発明のソーラーコ
レクターと光電池の結合体の第３の実施の形態の光電池
搭載状態を示す波形の波に直角な断面図である。
【００１８】波形４０は凹部４４と交番する平坦面４２
からなり、平坦面４２および凹部４４は複数の横に並べ
た台形構成をなしている。特に、平坦面４２は全てが一
つの平面整列されている（共面になっている）。
【００１９】前記第１の実施の形態と同様に、平坦面４
２および凹部４４からなるソーラーコレクターパネル
は、少なくともパネルの一部に亙って、複数のほぼ均一
に分布された開口を有している（図４には図示せず）。
【００２０】図４に示すように、光電池（以下ＰＶセル
と称す）４６は凹部４４を覆うサイズとされ、したがっ
て比較的長くて狭いパネルである。ＰＶセル４６をへ４
４上に間隔をとって搭載するためにスペーサ４８が設け
られている。
【００２１】図４の右に示すように、ＰＶセル４６ａは
凹部４４よりも幅広としてセル４６の縁部５０が平坦面
４２上で間隔をとって整列されてお互いに向かって突出
し、両者間に小さな間隙５２を残すようにすることがで
きる。
【００２２】図４に示す第３の実施の形態はＰＶセルを
接続する電気配線を効率的に行いたい場合に適している
ことがお判りであろう。このような配線は凹部４４によ
り区画されＰＶセル４６により覆われる“電気管路”内
に配線することができる。
【００２３】本発明のいくつかの実施例を添付図に例示
して説明してきたが、当業者ならば特許請求の範囲に記
載された本発明の本質を逸脱することなく変更および修
正を加えることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】屋根に搭載されたソーラーコレクターパネルの
斜視図である。
【図２】図１に示すソーラーコレクターの平坦部に光電
池が搭載された本発明のソーラーコレクターと光電池の
結合体の第１の実施の形態の光電池搭載状態を示す波形
の波に直角な断面図である。
【図３】本発明のソーラーコレクターと光電の結合体の
第２の実施の形態の光電池搭載状態の斜視図である。
【図４】本発明のソーラーコレクターパネルと光電池の
結合体の第３の実施の形態の光電池搭載状態を示す、波
形の波に直角な断面図である。
【符号の説明】
１０ 建物屋根 １３ 密閉空間 １６ 吸熱パネル １７ 台形波形 １８ 平坦面 １９ 傾斜側壁 １９ａ 樋壁 ２０，４６，４６ａ，５４ 光電池 ２１ 開口 ２３ 空気通路 ２４ エアダクト ２６ ファン ２８ スペーサボルト ３０ ヘッド ３２ シャンク ３４ セルフロックナット ３６ ワッシャ状スペーサ ４０ 波形 ４２ 平坦面 ４４ 凹部 ４８ スペーサ ５０ 縁部 ５２ 間隔 ５６ ＰＶパネル ５８ 波形パネル

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 建物表面にそれに対して間隔をとって固
    定され、それにより気流操作用の空間である密閉空間を
    画成する波形のソーラーコレクターパネルと、 少なくともいくつかの平板によって波形が構成されてい
    るパネル波形の各波型の一方の面であって、昼光時間の
    少なくともある時間中は太陽の方向を向くように構成か
    つ配置されている平坦面と、 均一に分布された複数の開口を有し、かつ波形の前記平
    坦面の少なくとも一部を含むパネルの少なくとも一部
    と、 複数の平坦な光電池と、 前記開口を含む前記平坦面において光電池を波形へ固定
    する搭載手段とからなり、 前記光電池が前記平坦面に平行に隣接し、かつ間隔をと
    って支持されて、光電池とコレクターパネルとの間に通
    気路が構成され、空気が前記通気路中を光電池の下側に
    沿って流れることにより前記密閉空間へ流出入して、光
    電池から過剰な熱の蓄積を除去することができるソーラ
    ーコレクターパネルと光電池の結合体。
  2. 【請求項２】 ソーラーコレクターパネルの波形は断面
    が台形である、請求項１記載の結合体。
  3. 【請求項３】 開口はソーラーコレクターパネルの全面
    にわたって分布されている、請求項１記載の結合体。
  4. 【請求項４】 開口はソーラーコレクターパネルの実質
    的に全面にわたって分布されている、請求項３記載の結
    合体。
  5. 【請求項５】 昼光時間の少なくともある時間中は太陽
    の方向を向く表面を有し、該表面に対して間隔をとって
    固定され前記表面との間に気流操作用の空間である密閉
    空間を画成する波形のソーラーコレクターパネルを有す
    る建物におけるソーラーコレクターパネルと光電池の結
    合体であって、 少なくともいくつかの平板で波型が構成されたパネル波
    形の各波形の一方の表面であって、それらの表面が昼光
    時間の少なくともある時間中は太陽の方向を向くように
    構成、かつ配置されているそれら平坦面と、 複数の均一に分布された開口を有し、かつ波形の前記平
    坦面の少なくとも一部を含むパネルの少なくとも一部
    と、 複数の実質的に平坦な光電池と、 前記開口を含む前記平坦な表面において光電池を波形へ
    固定する搭載手段とからなり、 前記光電池は前記平坦な表面に平行に隣接し、かつそこ
    から間隔をとって支持され、各光電池とソーラーコレク
    ターパネルの隣接部との間に通気路が残され、空気は前
    記通気路中を光電池の下側に沿って流れることにより前
    記密閉空間に流出入して光電池から過剰な熱蓄積を除去
    することができるソーラーコレクターパネルと光電池の
    結合体。
  6. 【請求項６】 ゾーラーコレクターパネルの波形は断面
    が台形である、請求項５記載のソーラーコレクタパネル
    と光電池の結合体。
  7. 【請求項７】 前記開口がソーラーコレクターパネルの
    全面にわたって分布されている、請求項５記載のソーラ
    ーコレクタパネルと光電池の結合体。
  8. 【請求項８】 前記開口がソーラーコレクターパネルの
    全面にわたって分布されている、請求項７記載のソーラ
    ーコレクタパネルと光電池の結合体。
  9. 【請求項９】 さらに、前記密閉空間と動作上関連する
    空気移動手段を含み、それにより空気は前記開口中を強
    度に移動される、請求項５記載のソーラーコレクタパネ
    ルと光電池の結合体。
  10. 【請求項１０】 さらに、前記密閉空間と動作上関連す
    る空気移動手段を含み、それにより空気が前記開口中を
    強度に移動される、請求項８記載のソーラーコレクタパ
    ネルと光電池の結合体。
  11. 【請求項１１】 パネル波形により規定される前記平坦
    面は平面整列されて波形の凹部と交番し、前記光電池は
    前記平坦面の少なくとも一部の上にあって前記凹部の少
    なくとも一部にわたって広がる光起電力パネルに内蔵さ
    れている、請求項１記載のソーラーコレクタパネルと光
    電池の結合体。
  12. 【請求項１２】 パネル波形により規定される前記平坦
    面は実質的に平面整列されて波形の凹部と交番し、前記
    光電池は前記平坦面の少なくとも一部上にあって前記凹
    部の少なくとも一部にわたって広がる光起電力パネルに
    内蔵されている、請求項５記載のソーラーコレクタパネ
    ルと光電池の結合体。
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