JPH1137570A - ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置 - Google Patents
ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置Info
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- JPH1137570A JPH1137570A JP9195993A JP19599397A JPH1137570A JP H1137570 A JPH1137570 A JP H1137570A JP 9195993 A JP9195993 A JP 9195993A JP 19599397 A JP19599397 A JP 19599397A JP H1137570 A JPH1137570 A JP H1137570A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、液体熱媒体の過度の温度上昇を防
止して、太陽光発電モジュールの発電効率の低下や発電
セル自体の損傷を防止することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 蓄熱槽２１内の水温を検出する温度セン
サ２８を設け、また蓄熱槽配管２２の蓄熱槽２１を通過
する部分と並列に放熱器配管２５及び放熱器２６を設
け、蓄熱槽２１内の水温が設定値よりも高くなったとき
に、制御部２９により二方弁２７が開放され、太陽熱集
熱モジュール３と蓄熱槽２１とを循環する液体熱媒体の
一部の放熱が促進されるようにした。
止して、太陽光発電モジュールの発電効率の低下や発電
セル自体の損傷を防止することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 蓄熱槽２１内の水温を検出する温度セン
サ２８を設け、また蓄熱槽配管２２の蓄熱槽２１を通過
する部分と並列に放熱器配管２５及び放熱器２６を設
け、蓄熱槽２１内の水温が設定値よりも高くなったとき
に、制御部２９により二方弁２７が開放され、太陽熱集
熱モジュール３と蓄熱槽２１とを循環する液体熱媒体の
一部の放熱が促進されるようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光発電モジ
ュール及び太陽熱集熱モジュールが一体化されたハイブ
リッドモジュールを用いたハイブリッド式太陽エネルギ
利用装置に関するものである。
ュール及び太陽熱集熱モジュールが一体化されたハイブ
リッドモジュールを用いたハイブリッド式太陽エネルギ
利用装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽エネルギから電力及び熱エネ
ルギを得ようとする場合、別々に構成された太陽光発電
装置と太陽熱集熱装置とが使用されていた。これに対
し、受光面積に対して太陽エネルギをより有効に利用す
るため、両者を一体化したハイブリッド式太陽エネルギ
利用装置が開発されている。
ルギを得ようとする場合、別々に構成された太陽光発電
装置と太陽熱集熱装置とが使用されていた。これに対
し、受光面積に対して太陽エネルギをより有効に利用す
るため、両者を一体化したハイブリッド式太陽エネルギ
利用装置が開発されている。
【０００３】図６は例えば特開平７−２５３２４９号公
報に示された従来のハイブリッドモジュールの断面図で
ある。図において、１はベース、２はベース１上に隙間
なく設けられている断熱材、３は断熱材２上に設けられ
ている太陽熱集熱モジュールであり、この太陽熱集熱モ
ジュール３には、例えば不凍液等の液体熱媒体が流れる
液体集熱流路４が設けられている。また、液体集熱流路
４の両端部には、媒体入口４ａ及び媒体出口４ｂが設け
られている。
報に示された従来のハイブリッドモジュールの断面図で
ある。図において、１はベース、２はベース１上に隙間
なく設けられている断熱材、３は断熱材２上に設けられ
ている太陽熱集熱モジュールであり、この太陽熱集熱モ
ジュール３には、例えば不凍液等の液体熱媒体が流れる
液体集熱流路４が設けられている。また、液体集熱流路
４の両端部には、媒体入口４ａ及び媒体出口４ｂが設け
られている。
【０００４】５は太陽熱集熱モジュール３上に設けられ
ている太陽光発電モジュール（太陽電池）、６は太陽光
発電モジュール５に対向して設けられ、太陽光を入射さ
せる透明ガラス、７はベース１、断熱材２、太陽熱集熱
モジュール３、太陽光発電モジュール５及び透明ガラス
６を有するハイブリッドモジュールであり、このハイブ
リッドモジュール７には、空気取入口７ａ、空気取出口
７ｂ及び空気通路７ｃが形成されている。
ている太陽光発電モジュール（太陽電池）、６は太陽光
発電モジュール５に対向して設けられ、太陽光を入射さ
せる透明ガラス、７はベース１、断熱材２、太陽熱集熱
モジュール３、太陽光発電モジュール５及び透明ガラス
６を有するハイブリッドモジュールであり、このハイブ
リッドモジュール７には、空気取入口７ａ、空気取出口
７ｂ及び空気通路７ｃが形成されている。
【０００５】次に、図７は図６のハイブリッドモジュー
ル７を用いた従来のハイブリッド式太陽エネルギ利用装
置の一例を示す構成図である。図において、１１は家
屋、１２は家屋１１の屋根であり、この屋根１２上に
は、互いに並列に接続された３つのハイブリッドモジュ
ール７が設置されている。１３は家屋１１の側方に設置
され、蓄熱媒体としての水（湯）が収容されている蓄熱
槽である。
ル７を用いた従来のハイブリッド式太陽エネルギ利用装
置の一例を示す構成図である。図において、１１は家
屋、１２は家屋１１の屋根であり、この屋根１２上に
は、互いに並列に接続された３つのハイブリッドモジュ
ール７が設置されている。１３は家屋１１の側方に設置
され、蓄熱媒体としての水（湯）が収容されている蓄熱
槽である。
【０００６】１４は両端部が太陽熱集熱モジュール３の
媒体入口４ａ及び媒体出口４ｂにそれぞれ接続されてい
るとともに、中間部が蓄熱槽１３を通っている蓄熱槽配
管であり、この蓄熱槽配管１４は、太陽熱集熱モジュー
ル３と蓄熱槽１３との間に液体熱媒体を循環させること
により、太陽熱集熱モジュール３で集熱した熱を蓄熱槽
１３内の水に伝達する。１５はインバータ、１６は商用
電源である。
媒体入口４ａ及び媒体出口４ｂにそれぞれ接続されてい
るとともに、中間部が蓄熱槽１３を通っている蓄熱槽配
管であり、この蓄熱槽配管１４は、太陽熱集熱モジュー
ル３と蓄熱槽１３との間に液体熱媒体を循環させること
により、太陽熱集熱モジュール３で集熱した熱を蓄熱槽
１３内の水に伝達する。１５はインバータ、１６は商用
電源である。
【０００７】このようなハイブリッド式太陽エネルギ利
用装置では、液体熱媒体が蓄熱槽１３と太陽熱集熱モジ
ュール３との間で循環され、太陽熱集熱モジュール３で
得た熱が蓄熱槽１３内の水に伝達される。これにより、
蓄熱槽１３内の水温が徐々に上昇される。また、ハイブ
リッドモジュール７内の太陽光発電モジュール５によ
り、太陽光が電力に変換される。
用装置では、液体熱媒体が蓄熱槽１３と太陽熱集熱モジ
ュール３との間で循環され、太陽熱集熱モジュール３で
得た熱が蓄熱槽１３内の水に伝達される。これにより、
蓄熱槽１３内の水温が徐々に上昇される。また、ハイブ
リッドモジュール７内の太陽光発電モジュール５によ
り、太陽光が電力に変換される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来のハイブリッド式太陽エネルギ利用装置において
は、季節の区別に関係なく、１つの蓄熱槽１３に対して
同じ熱交換能力で集熱が行われる。このため、日射量が
多く外界温度や市水温度が高い夏期には、他の季節に合
わせてシステムを組むと、蓄熱槽１３内の温度が非常に
高くなり、無駄な蓄熱をするというだけではなく、蓄熱
槽１３を通って太陽熱集熱モジュール３へ戻る液体熱媒
体も高温になってしまう。このように、液体熱媒体が高
温になると、太陽熱集熱モジュール３と太陽光発電モジ
ュール５とが一体化されたハイブリッドモジュール７で
は、太陽光発電モジュール５の発電効率が著しく低下し
たり、太陽光発電モジュール５の発電セル自体を損傷し
たりする恐れがあった。
た従来のハイブリッド式太陽エネルギ利用装置において
は、季節の区別に関係なく、１つの蓄熱槽１３に対して
同じ熱交換能力で集熱が行われる。このため、日射量が
多く外界温度や市水温度が高い夏期には、他の季節に合
わせてシステムを組むと、蓄熱槽１３内の温度が非常に
高くなり、無駄な蓄熱をするというだけではなく、蓄熱
槽１３を通って太陽熱集熱モジュール３へ戻る液体熱媒
体も高温になってしまう。このように、液体熱媒体が高
温になると、太陽熱集熱モジュール３と太陽光発電モジ
ュール５とが一体化されたハイブリッドモジュール７で
は、太陽光発電モジュール５の発電効率が著しく低下し
たり、太陽光発電モジュール５の発電セル自体を損傷し
たりする恐れがあった。
【０００９】一方、冬期は、日射量が少なく、外界温度
や市水温度が低いため、夏期に合わせてシステムを組む
と、蓄熱槽１３内の温度が非常に低くなってしまい、給
湯装置としての機能を確保できなくなる恐れがあった。
や市水温度が低いため、夏期に合わせてシステムを組む
と、蓄熱槽１３内の温度が非常に低くなってしまい、給
湯装置としての機能を確保できなくなる恐れがあった。
【００１０】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、日射量が少な
いときの蓄熱槽内の温度低下を防止しつつ、日射量が多
いときに液体熱媒体の過度の温度上昇を防止することが
できるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置を得ること
を目的とする。
ることを課題としてなされたものであり、日射量が少な
いときの蓄熱槽内の温度低下を防止しつつ、日射量が多
いときに液体熱媒体の過度の温度上昇を防止することが
できるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置を得ること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るハ
イブリッド式太陽エネルギ利用装置は、太陽光発電モジ
ュール及び太陽熱集熱モジュールを有するハイブリッド
モジュールと、蓄熱媒体を収容する蓄熱槽と、太陽熱集
熱モジュールと蓄熱槽との間に液体熱媒体を循環させる
ことにより、太陽熱集熱モジュールで集熱した熱を蓄熱
槽内の蓄熱媒体に伝達するための蓄熱槽配管と、蓄熱槽
内の蓄熱媒体の温度及び液体熱媒体の温度の少なくとも
いずれか一方を検出する温度センサと、この温度センサ
からの情報に応じて、ハイブリッドモジュールへ送られ
る液体熱媒体の放熱を促進する放熱促進手段とを備えた
ものである。
イブリッド式太陽エネルギ利用装置は、太陽光発電モジ
ュール及び太陽熱集熱モジュールを有するハイブリッド
モジュールと、蓄熱媒体を収容する蓄熱槽と、太陽熱集
熱モジュールと蓄熱槽との間に液体熱媒体を循環させる
ことにより、太陽熱集熱モジュールで集熱した熱を蓄熱
槽内の蓄熱媒体に伝達するための蓄熱槽配管と、蓄熱槽
内の蓄熱媒体の温度及び液体熱媒体の温度の少なくとも
いずれか一方を検出する温度センサと、この温度センサ
からの情報に応じて、ハイブリッドモジュールへ送られ
る液体熱媒体の放熱を促進する放熱促進手段とを備えた
ものである。
【００１２】請求項２の発明に係るハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置は、蓄熱槽配管の蓄熱槽を通る部分に
対して並列に太陽熱集熱モジュールに接続されている放
熱器配管と、この放熱器配管の途中に設けられ、放熱器
配管内を流れる液体熱媒体の熱を放熱する放熱器と、蓄
熱槽配管及び放熱器配管への液体熱媒体の流れを切り換
える弁と、温度センサからの情報に応じて弁を制御する
制御部とを有する放熱促進手段を用いたものである。
エネルギ利用装置は、蓄熱槽配管の蓄熱槽を通る部分に
対して並列に太陽熱集熱モジュールに接続されている放
熱器配管と、この放熱器配管の途中に設けられ、放熱器
配管内を流れる液体熱媒体の熱を放熱する放熱器と、蓄
熱槽配管及び放熱器配管への液体熱媒体の流れを切り換
える弁と、温度センサからの情報に応じて弁を制御する
制御部とを有する放熱促進手段を用いたものである。
【００１３】請求項３の発明に係るハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置は、１つの蓄熱槽に対して複数のハイ
ブリッドモジュールを設け、かつこれらのハイブリッド
モジュールのそれぞれに対応して複数の放熱器配管、複
数の放熱器及び複数の弁を設け、複数の弁をそれぞれ制
御することにより、液体熱媒体を流す放熱器配管の本数
を調整可能な制御部を用いたものである。
エネルギ利用装置は、１つの蓄熱槽に対して複数のハイ
ブリッドモジュールを設け、かつこれらのハイブリッド
モジュールのそれぞれに対応して複数の放熱器配管、複
数の放熱器及び複数の弁を設け、複数の弁をそれぞれ制
御することにより、液体熱媒体を流す放熱器配管の本数
を調整可能な制御部を用いたものである。
【００１４】請求項４の発明に係るハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置は、弁により、放熱器配管への液体熱
媒体の流れと、蓄熱槽への液体熱媒体の流れとをそれぞ
れ開閉可能としたものである。
エネルギ利用装置は、弁により、放熱器配管への液体熱
媒体の流れと、蓄熱槽への液体熱媒体の流れとをそれぞ
れ開閉可能としたものである。
【００１５】請求項５の発明に係るハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置は、蓄熱槽内の蓄熱媒体を排出する排
出手段と、蓄熱槽内に蓄熱媒体を供給する供給手段と、
温度センサからの情報に応じて、排出手段及び供給手段
を制御することにより、蓄熱槽内から蓄熱媒体を排出さ
せるとともに、排出された蓄熱媒体よりも低温の蓄熱媒
体を蓄熱槽内に新たに供給させる制御部とを有する放熱
促進手段を用いたものである。
エネルギ利用装置は、蓄熱槽内の蓄熱媒体を排出する排
出手段と、蓄熱槽内に蓄熱媒体を供給する供給手段と、
温度センサからの情報に応じて、排出手段及び供給手段
を制御することにより、蓄熱槽内から蓄熱媒体を排出さ
せるとともに、排出された蓄熱媒体よりも低温の蓄熱媒
体を蓄熱槽内に新たに供給させる制御部とを有する放熱
促進手段を用いたものである。
【００１６】請求項６の発明に係るハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置は、制御部により、蓄熱槽内の蓄熱媒
体を必要量だけ排出させ、排出量と同じ量の蓄熱媒体を
新たに供給させるようにしたものである。
エネルギ利用装置は、制御部により、蓄熱槽内の蓄熱媒
体を必要量だけ排出させ、排出量と同じ量の蓄熱媒体を
新たに供給させるようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるハ
イブリッド式太陽エネルギ利用装置を示す構成図であ
る。図において、７は太陽光を受けるハイブリッドモジ
ュールであり、このハイブリッドモジュール７は、図６
とほぼ同様に構成され、太陽光発電モジュール５の下方
に太陽熱集熱モジュール３を有している。また、太陽光
発電モジュール５は、例えば単結晶Ｓｉやアモルファス
などによる光起電力効果を利用したものである。
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるハ
イブリッド式太陽エネルギ利用装置を示す構成図であ
る。図において、７は太陽光を受けるハイブリッドモジ
ュールであり、このハイブリッドモジュール７は、図６
とほぼ同様に構成され、太陽光発電モジュール５の下方
に太陽熱集熱モジュール３を有している。また、太陽光
発電モジュール５は、例えば単結晶Ｓｉやアモルファス
などによる光起電力効果を利用したものである。
【００１８】２１は蓄熱媒体としての水（湯）を収容す
る蓄熱槽（貯湯槽）、２２は両端部が太陽熱集熱モジュ
ール３にそれぞれ接続されているとともに、中間部が蓄
熱槽２１を通っている蓄熱槽配管であり、この蓄熱槽配
管２２の蓄熱槽２１内を通る部分には、熱交換器２３が
設けられている。また、蓄熱槽配管２２は、太陽熱集熱
モジュール３と蓄熱槽２１との間に液体熱媒体を循環さ
せることにより、太陽熱集熱モジュール３で集熱した熱
を熱交換器２３から蓄熱槽１３内の水に伝達する。２４
は蓄熱槽配管２２の途中に設けられ、液体熱媒体を循環
させる駆動ポンプである。
る蓄熱槽（貯湯槽）、２２は両端部が太陽熱集熱モジュ
ール３にそれぞれ接続されているとともに、中間部が蓄
熱槽２１を通っている蓄熱槽配管であり、この蓄熱槽配
管２２の蓄熱槽２１内を通る部分には、熱交換器２３が
設けられている。また、蓄熱槽配管２２は、太陽熱集熱
モジュール３と蓄熱槽２１との間に液体熱媒体を循環さ
せることにより、太陽熱集熱モジュール３で集熱した熱
を熱交換器２３から蓄熱槽１３内の水に伝達する。２４
は蓄熱槽配管２２の途中に設けられ、液体熱媒体を循環
させる駆動ポンプである。
【００１９】２５は蓄熱槽配管２２の蓄熱槽２１を通る
部分に対して並列に蓄熱槽配管２２を介して太陽熱集熱
モジュール３に接続されている放熱器配管、２６は放熱
器配管２５の途中に設けられ、放熱器配管２５内を流れ
る液体熱媒体の熱を放熱する放熱器、２７は放熱器配管
２５の放熱器２６よりも上流側に設けられている二方
弁、２８は蓄熱槽２１内の水温を検出する温度センサ、
２９は温度センサ２８からの情報に応じて二方弁２７を
制御するマイコン等の制御部（判定器）、３０は放熱器
配管２５、放熱器２６、二方弁２７及び制御部２９を有
する放熱促進手段である。また、１５はインバータ、１
６は商用電源である。
部分に対して並列に蓄熱槽配管２２を介して太陽熱集熱
モジュール３に接続されている放熱器配管、２６は放熱
器配管２５の途中に設けられ、放熱器配管２５内を流れ
る液体熱媒体の熱を放熱する放熱器、２７は放熱器配管
２５の放熱器２６よりも上流側に設けられている二方
弁、２８は蓄熱槽２１内の水温を検出する温度センサ、
２９は温度センサ２８からの情報に応じて二方弁２７を
制御するマイコン等の制御部（判定器）、３０は放熱器
配管２５、放熱器２６、二方弁２７及び制御部２９を有
する放熱促進手段である。また、１５はインバータ、１
６は商用電源である。
【００２０】次に、動作について説明する。通常運転時
には、二方弁２７が閉じられており、液体熱媒体は、駆
動ポンプ２４の駆動力により太陽熱集熱モジュール３と
蓄熱槽２１との間で循環される。このとき、太陽熱集熱
モジュール３で得た熱が、熱交換器２３により蓄熱槽２
１内の水に伝達される。これにより、蓄熱槽２１内の水
温が徐々に上昇される。また、ハイブリッドモジュール
７内の太陽光発電モジュール５により、太陽光が電力に
変換される。
には、二方弁２７が閉じられており、液体熱媒体は、駆
動ポンプ２４の駆動力により太陽熱集熱モジュール３と
蓄熱槽２１との間で循環される。このとき、太陽熱集熱
モジュール３で得た熱が、熱交換器２３により蓄熱槽２
１内の水に伝達される。これにより、蓄熱槽２１内の水
温が徐々に上昇される。また、ハイブリッドモジュール
７内の太陽光発電モジュール５により、太陽光が電力に
変換される。
【００２１】また、夏期等の日射量の多いときに、温度
センサ２８で検出される蓄熱槽２１内の水温が上限設定
値よりも高くなると、二方弁２７が自動的に開放され
る。これにより、蓄熱槽配管２２を循環する液体熱媒体
の一部が、蓄熱槽２１を通らずに、放熱器配管２５に流
され、放熱器２６で放熱が促進される。そして、蓄熱槽
２１を通過した液体熱媒体と放熱器２６で放熱した液体
熱媒体とは、再度混合されて太陽熱集熱モジュール３に
戻される。また、蓄熱槽２１内の水温が設定値より低く
なったら、二方弁２７が再度閉じられ、通常運転に戻さ
れる。
センサ２８で検出される蓄熱槽２１内の水温が上限設定
値よりも高くなると、二方弁２７が自動的に開放され
る。これにより、蓄熱槽配管２２を循環する液体熱媒体
の一部が、蓄熱槽２１を通らずに、放熱器配管２５に流
され、放熱器２６で放熱が促進される。そして、蓄熱槽
２１を通過した液体熱媒体と放熱器２６で放熱した液体
熱媒体とは、再度混合されて太陽熱集熱モジュール３に
戻される。また、蓄熱槽２１内の水温が設定値より低く
なったら、二方弁２７が再度閉じられ、通常運転に戻さ
れる。
【００２２】従って、冬期等の日射量が少ないときに蓄
熱槽内の温度を維持できるようにシステムを組んでも、
日射量が多いときに液体熱媒体の過度の温度上昇が防止
され、太陽光発電モジュール５の発電効率が著しく低下
したり、太陽光発電モジュール５の発電セル自体を損傷
したりするのが防止される。
熱槽内の温度を維持できるようにシステムを組んでも、
日射量が多いときに液体熱媒体の過度の温度上昇が防止
され、太陽光発電モジュール５の発電効率が著しく低下
したり、太陽光発電モジュール５の発電セル自体を損傷
したりするのが防止される。
【００２３】実施の形態２．次に、図２はこの発明の実
施の形態２によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。この例では、１つの蓄熱槽２１に
対して２つのハイブリッドモジュール７が並列に設けら
れている。また、これらのハイブリッドモジュール７の
それぞれに対応して放熱器配管２５、放熱器２６及び二
方弁２７もそれぞれ２つずつ設けられている。さらに、
制御部は、２つの二方弁２７をそれぞれ制御することに
より、液体熱媒体を流す放熱器配管２５の本数（０本〜
２本）を調整可能になっている。
施の形態２によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。この例では、１つの蓄熱槽２１に
対して２つのハイブリッドモジュール７が並列に設けら
れている。また、これらのハイブリッドモジュール７の
それぞれに対応して放熱器配管２５、放熱器２６及び二
方弁２７もそれぞれ２つずつ設けられている。さらに、
制御部は、２つの二方弁２７をそれぞれ制御することに
より、液体熱媒体を流す放熱器配管２５の本数（０本〜
２本）を調整可能になっている。
【００２４】このような装置では、蓄熱槽２１内の水温
が設定値よりも高くなると、まず２つの二方弁２７のう
ちの一方だけが開放され、液体熱媒体の一部が対応する
放熱器２６で放熱される。このように、一方の二方弁２
７を開放したにも拘わらず、蓄熱槽２１内の水温が次の
上限設定値よりも高くなると、残る他方の二方弁２７も
開放され、より多量の液体熱媒体が放熱器２６で放熱さ
れる。
が設定値よりも高くなると、まず２つの二方弁２７のう
ちの一方だけが開放され、液体熱媒体の一部が対応する
放熱器２６で放熱される。このように、一方の二方弁２
７を開放したにも拘わらず、蓄熱槽２１内の水温が次の
上限設定値よりも高くなると、残る他方の二方弁２７も
開放され、より多量の液体熱媒体が放熱器２６で放熱さ
れる。
【００２５】これにより、蓄熱槽２１内の水温が下限設
定値よりも低くなると、一方の二方弁２７が閉じられ
る。このように、一方の二方弁２７を閉じたにも拘わら
ず、水温低下が抑止されない場合には、残る他方の二方
弁２７が閉じられる。
定値よりも低くなると、一方の二方弁２７が閉じられ
る。このように、一方の二方弁２７を閉じたにも拘わら
ず、水温低下が抑止されない場合には、残る他方の二方
弁２７が閉じられる。
【００２６】従って、複数のハイブリッドモジュール７
を使用した場合に、液体熱媒体の温度をより正確にコン
トロールすることができ、太陽光発電モジュール５の発
電効率の低下や発電セル自体の損傷がより確実に防止さ
れる。
を使用した場合に、液体熱媒体の温度をより正確にコン
トロールすることができ、太陽光発電モジュール５の発
電効率の低下や発電セル自体の損傷がより確実に防止さ
れる。
【００２７】実施の形態３．次に、図３はこの発明の実
施の形態３によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。この例では、放熱器配管２５の放
熱器２６の上流側に設けられた二方弁２７に加えて、蓄
熱槽配管２２の蓄熱槽２１の上流側にも二方弁３１が設
けられている。
施の形態３によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。この例では、放熱器配管２５の放
熱器２６の上流側に設けられた二方弁２７に加えて、蓄
熱槽配管２２の蓄熱槽２１の上流側にも二方弁３１が設
けられている。
【００２８】このような装置では、蓄熱槽２１内の水温
が上限設定値よりも高くなると、制御部２９により、二
方弁３１が閉じられるとともに、二方弁２７が開放され
る。これにより、一時的に全ての液体熱媒体が放熱器２
６と太陽熱集熱モジュール３との間で循環される。この
後、蓄熱槽２１内の水温が所定の温度まで低下すると、
二方弁２７が閉じられ、二方弁３１が開放されて、通常
運転に戻される。
が上限設定値よりも高くなると、制御部２９により、二
方弁３１が閉じられるとともに、二方弁２７が開放され
る。これにより、一時的に全ての液体熱媒体が放熱器２
６と太陽熱集熱モジュール３との間で循環される。この
後、蓄熱槽２１内の水温が所定の温度まで低下すると、
二方弁２７が閉じられ、二方弁３１が開放されて、通常
運転に戻される。
【００２９】従って、蓄熱槽の温度をより早く設定範囲
内に調整することができるとともに、太陽光発電モジュ
ール５の発電効率の低下や発電セル自体の損傷をより確
実に防止することができる。
内に調整することができるとともに、太陽光発電モジュ
ール５の発電効率の低下や発電セル自体の損傷をより確
実に防止することができる。
【００３０】実施の形態４．次に、図４はこの発明の実
施の形態４によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。この例では、実施の形態２（図
２）の二方弁２７に加えて、実施の形態３と同様に、蓄
熱槽配管２２の２つのハイブリッドモジュール７の下流
側にそれぞれ二方弁３１が設けられている。
施の形態４によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。この例では、実施の形態２（図
２）の二方弁２７に加えて、実施の形態３と同様に、蓄
熱槽配管２２の２つのハイブリッドモジュール７の下流
側にそれぞれ二方弁３１が設けられている。
【００３１】このような装置では、蓄熱槽２１内の水温
の変化に応じて、４つの二方弁２７，３１の開閉状態を
様々に組み合わせて制御することができる。従って、複
数のハイブリッドモジュール７を使用した場合に、液体
熱媒体の温度をより早くかつ正確にコントロールするこ
とができ、太陽光発電モジュール５の発電効率の低下や
発電セル自体の損傷をより確実に防止することができ
る。
の変化に応じて、４つの二方弁２７，３１の開閉状態を
様々に組み合わせて制御することができる。従って、複
数のハイブリッドモジュール７を使用した場合に、液体
熱媒体の温度をより早くかつ正確にコントロールするこ
とができ、太陽光発電モジュール５の発電効率の低下や
発電セル自体の損傷をより確実に防止することができ
る。
【００３２】実施の形態５．次に、図５はこの発明の実
施の形態５によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。図において、３２は蓄熱槽２１内
の水を排出するための排水管、３３は排水管３２の途中
に設けられ、排水管３２を開閉する二方弁、３４は排水
管３２及び二方弁３３を有する排出手段、３５は蓄熱槽
２１内に水を補給するための給水管、３６は給水管３５
の途中に設けられ、給水管３５を開閉する二方弁、３７
は給水管３５及び二方弁３６を有する供給手段である。
また、この例の放熱促進手段３８は、排出手段３４、供
給手段３７及び制御部２９を有している。
施の形態５によるハイブリッド式太陽エネルギ利用装置
を示す構成図である。図において、３２は蓄熱槽２１内
の水を排出するための排水管、３３は排水管３２の途中
に設けられ、排水管３２を開閉する二方弁、３４は排水
管３２及び二方弁３３を有する排出手段、３５は蓄熱槽
２１内に水を補給するための給水管、３６は給水管３５
の途中に設けられ、給水管３５を開閉する二方弁、３７
は給水管３５及び二方弁３６を有する供給手段である。
また、この例の放熱促進手段３８は、排出手段３４、供
給手段３７及び制御部２９を有している。
【００３３】このような装置では、蓄熱槽２１内の水温
が上限設定値よりも高くなると、制御部２９により、排
水管３２側の二方弁３３が開放され、蓄熱槽２１内の水
が全て排出される。この後、二方弁３３が閉じられると
ともに、給水管３５側の二方弁３６が開放され、排出さ
れた水よりも低温の水が給水管３５から新たに供給され
る。これにより、蓄熱槽２１内を通過する液体熱媒体の
放熱が促進され、太陽光発電モジュール５の発電効率が
著しく低下したり、太陽光発電モジュール５の発電セル
自体を損傷したりするのが防止される。排出された温水
は、例えば予備の貯湯槽に備蓄して利用することもでき
る。
が上限設定値よりも高くなると、制御部２９により、排
水管３２側の二方弁３３が開放され、蓄熱槽２１内の水
が全て排出される。この後、二方弁３３が閉じられると
ともに、給水管３５側の二方弁３６が開放され、排出さ
れた水よりも低温の水が給水管３５から新たに供給され
る。これにより、蓄熱槽２１内を通過する液体熱媒体の
放熱が促進され、太陽光発電モジュール５の発電効率が
著しく低下したり、太陽光発電モジュール５の発電セル
自体を損傷したりするのが防止される。排出された温水
は、例えば予備の貯湯槽に備蓄して利用することもでき
る。
【００３４】なお、上記実施の形態５では、蓄熱槽２１
内の水温が設定値よりも高くなった場合に、蓄熱槽２１
内の水を全て入れ換えたが、制御部２９に予め設定され
ている必要量だけ入れ換えてもよく、加温された水を無
駄に排出するのを防止することができる。
内の水温が設定値よりも高くなった場合に、蓄熱槽２１
内の水を全て入れ換えたが、制御部２９に予め設定され
ている必要量だけ入れ換えてもよく、加温された水を無
駄に排出するのを防止することができる。
【００３５】また、上記の各例では温度センサ２８によ
り蓄熱槽２１内の水温を検出したが、蓄熱槽配管２２を
循環する液体熱媒体の温度を検出するようにしてもよ
い。さらに、上記の各例では蓄熱媒体として水を示した
が、他の液体を蓄熱媒体として使用することも可能であ
る。
り蓄熱槽２１内の水温を検出したが、蓄熱槽配管２２を
循環する液体熱媒体の温度を検出するようにしてもよ
い。さらに、上記の各例では蓄熱媒体として水を示した
が、他の液体を蓄熱媒体として使用することも可能であ
る。
【００３６】さらにまた、上記の例では、基本的な例と
してハイブリッドモジュール７が１つの場合と２つの場
合とを示したが、ハイブリッドモジュール７の数は特に
限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。ま
た、上記の例では弁として二方弁を示したが、配管の分
岐部に三方弁を使用してもよい。また、流量調整弁によ
り液体熱媒体の流量を細かく制御することも可能であ
る。
してハイブリッドモジュール７が１つの場合と２つの場
合とを示したが、ハイブリッドモジュール７の数は特に
限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。ま
た、上記の例では弁として二方弁を示したが、配管の分
岐部に三方弁を使用してもよい。また、流量調整弁によ
り液体熱媒体の流量を細かく制御することも可能であ
る。
【００３７】さらに、太陽光発電モジュール３や太陽熱
集熱モジュール５の構成部材、液体熱媒体の分配方法、
液体熱媒体の種類、放熱器２６や蓄熱槽２１の大きさや
数、保温性能、設置位置などについても、上記の例に限
定されるものではなく、種々の変更が可能である。
集熱モジュール５の構成部材、液体熱媒体の分配方法、
液体熱媒体の種類、放熱器２６や蓄熱槽２１の大きさや
数、保温性能、設置位置などについても、上記の例に限
定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置は、蓄熱槽内の蓄
熱媒体の温度及び液体熱媒体の温度の少なくともいずれ
か一方を温度センサにより検出するとともに、温度セン
サからの情報に応じて、ハイブリッドモジュールへ送ら
れる液体熱媒体の放熱を促進する放熱促進手段を設けた
ので、日射量が少ないときの蓄熱槽内の温度低下を防止
しつつ、日射量が多いときに液体熱媒体の過度の温度上
昇を防止することができ、これにより太陽光発電モジュ
ールの発電効率の低下や発電セル自体の損傷を防止する
ことができる。
ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置は、蓄熱槽内の蓄
熱媒体の温度及び液体熱媒体の温度の少なくともいずれ
か一方を温度センサにより検出するとともに、温度セン
サからの情報に応じて、ハイブリッドモジュールへ送ら
れる液体熱媒体の放熱を促進する放熱促進手段を設けた
ので、日射量が少ないときの蓄熱槽内の温度低下を防止
しつつ、日射量が多いときに液体熱媒体の過度の温度上
昇を防止することができ、これにより太陽光発電モジュ
ールの発電効率の低下や発電セル自体の損傷を防止する
ことができる。
【００３９】請求項２の発明のハイブリッド式太陽エネ
ルギ利用装置は、蓄熱槽配管の蓄熱槽を通る部分に対し
て並列に太陽熱集熱モジュールに接続されている放熱器
配管と、この放熱器配管の途中に設けられ、放熱器配管
内を流れる液体熱媒体の熱を放熱する放熱器と、蓄熱槽
配管及び放熱器配管への液体熱媒体の流れを切り換える
弁と、温度センサからの情報に応じて弁を制御する制御
部とを有する放熱促進手段を用いたので、簡単な構成に
より、液体熱媒体の過度の温度上昇をより確実に防止す
ることができる。
ルギ利用装置は、蓄熱槽配管の蓄熱槽を通る部分に対し
て並列に太陽熱集熱モジュールに接続されている放熱器
配管と、この放熱器配管の途中に設けられ、放熱器配管
内を流れる液体熱媒体の熱を放熱する放熱器と、蓄熱槽
配管及び放熱器配管への液体熱媒体の流れを切り換える
弁と、温度センサからの情報に応じて弁を制御する制御
部とを有する放熱促進手段を用いたので、簡単な構成に
より、液体熱媒体の過度の温度上昇をより確実に防止す
ることができる。
【００４０】請求項３の発明のハイブリッド式太陽エネ
ルギ利用装置は、１つの蓄熱槽に対して複数のハイブリ
ッドモジュールを設け、かつこれらのハイブリッドモジ
ュールのそれぞれに対応して複数の放熱器配管、複数の
放熱器及び複数の弁を設け、複数の弁をそれぞれ制御す
ることにより、液体熱媒体を流す放熱器配管の本数を調
整可能な制御部を用いたので、液体熱媒体の温度をより
正確にコントロールすることができ、太陽光発電モジュ
ールの発電効率の低下や発電セル自体の損傷をより確実
に防止することができる。
ルギ利用装置は、１つの蓄熱槽に対して複数のハイブリ
ッドモジュールを設け、かつこれらのハイブリッドモジ
ュールのそれぞれに対応して複数の放熱器配管、複数の
放熱器及び複数の弁を設け、複数の弁をそれぞれ制御す
ることにより、液体熱媒体を流す放熱器配管の本数を調
整可能な制御部を用いたので、液体熱媒体の温度をより
正確にコントロールすることができ、太陽光発電モジュ
ールの発電効率の低下や発電セル自体の損傷をより確実
に防止することができる。
【００４１】請求項４の発明のハイブリッド式太陽エネ
ルギ利用装置は、弁により、放熱器配管への液体熱媒体
の流れと、蓄熱槽への液体熱媒体の流れとをそれぞれ開
閉可能としたので、液体熱媒体の流れを蓄熱槽から放熱
器へと完全に切り換えることができ、蓄熱槽の温度をよ
り早く設定範囲内に調整することができるとともに、太
陽光発電モジュールの発電効率の低下や発電セル自体の
損傷をより確実に防止することができる。
ルギ利用装置は、弁により、放熱器配管への液体熱媒体
の流れと、蓄熱槽への液体熱媒体の流れとをそれぞれ開
閉可能としたので、液体熱媒体の流れを蓄熱槽から放熱
器へと完全に切り換えることができ、蓄熱槽の温度をよ
り早く設定範囲内に調整することができるとともに、太
陽光発電モジュールの発電効率の低下や発電セル自体の
損傷をより確実に防止することができる。
【００４２】請求項５の発明のハイブリッド式太陽エネ
ルギ利用装置は、蓄熱槽内の蓄熱媒体を排出する排出手
段と、蓄熱槽内に蓄熱媒体を供給する供給手段と、温度
センサからの情報に応じて、排出手段及び供給手段を制
御することにより、蓄熱槽内から蓄熱媒体を排出させる
とともに、排出された蓄熱媒体よりも低温の蓄熱媒体を
蓄熱槽内に新たに供給させる制御部とを有する放熱促進
手段を用いたので、簡単な構成により、液体熱媒体の過
度の温度上昇をより効果的に防止することができる。
ルギ利用装置は、蓄熱槽内の蓄熱媒体を排出する排出手
段と、蓄熱槽内に蓄熱媒体を供給する供給手段と、温度
センサからの情報に応じて、排出手段及び供給手段を制
御することにより、蓄熱槽内から蓄熱媒体を排出させる
とともに、排出された蓄熱媒体よりも低温の蓄熱媒体を
蓄熱槽内に新たに供給させる制御部とを有する放熱促進
手段を用いたので、簡単な構成により、液体熱媒体の過
度の温度上昇をより効果的に防止することができる。
【００４３】請求項６の発明のハイブリッド式太陽エネ
ルギ利用装置は、制御部により、蓄熱槽内の蓄熱媒体を
必要量だけ排出させ、排出量と同じ量の蓄熱媒体を新た
に供給させるようにしたので、加温された蓄熱媒体が無
駄に排出されるのを抑えることができる。
ルギ利用装置は、制御部により、蓄熱槽内の蓄熱媒体を
必要量だけ排出させ、排出量と同じ量の蓄熱媒体を新た
に供給させるようにしたので、加温された蓄熱媒体が無
駄に排出されるのを抑えることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１によるハイブリッド
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２によるハイブリッド
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３によるハイブリッド
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４によるハイブリッド
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５によるハイブリッド
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
式太陽エネルギ利用装置を示す構成図である。
【図６】 従来のハイブリッドモジュールの一例の断面
図である。
図である。
【図７】 図６のハイブリッドモジュールを用いた従来
のハイブリッド式太陽エネルギ利用装置の一例を示す構
成図である。
のハイブリッド式太陽エネルギ利用装置の一例を示す構
成図である。
３ 太陽熱集熱モジュール、５ 太陽光発電モジュー
ル、７ ハイブリッドモジュール、２１ 蓄熱槽、２２
蓄熱槽配管、２５ 放熱器配管、２６ 放熱器、２
７，３１ 二方弁、２８ 温度センサ、２９ 制御部、
３０，３８ 放熱促進手段、３４ 排出手段、３７ 供
給手段。
ル、７ ハイブリッドモジュール、２１ 蓄熱槽、２２
蓄熱槽配管、２５ 放熱器配管、２６ 放熱器、２
７，３１ 二方弁、２８ 温度センサ、２９ 制御部、
３０，３８ 放熱促進手段、３４ 排出手段、３７ 供
給手段。
Claims (6)
- 【請求項１】 太陽光発電モジュール及び太陽熱集熱モ
ジュールを有するハイブリッドモジュールと、 蓄熱媒体を収容する蓄熱槽と、 上記太陽熱集熱モジュールと上記蓄熱槽との間に液体熱
媒体を循環させることにより、上記太陽熱集熱モジュー
ルで集熱した熱を上記蓄熱槽内の蓄熱媒体に伝達するた
めの蓄熱槽配管と、 上記蓄熱槽内の蓄熱媒体の温度及び上記液体熱媒体の温
度の少なくともいずれか一方を検出する温度センサと、 この温度センサからの情報に応じて、上記ハイブリッド
モジュールへ送られる液体熱媒体の放熱を促進する放熱
促進手段とを備えていることを特徴とするハイブリッド
式太陽エネルギ利用装置。 - 【請求項２】 放熱促進手段は、 蓄熱槽配管の蓄熱槽を通る部分に対して並列に太陽熱集
熱モジュールに接続されている放熱器配管と、 この放熱器配管の途中に設けられ、上記放熱器配管内を
流れる液体熱媒体の熱を放熱する放熱器と、 上記蓄熱槽配管及び上記放熱器配管への液体熱媒体の流
れを切り換える弁と、温度センサからの情報に応じて上
記弁を制御する制御部とを有していることを特徴とする
請求項１記載のハイブリッド式太陽エネルギ利用装置。 - 【請求項３】 １つの蓄熱槽に対して複数のハイブリッ
ドモジュールが設けられており、かつこれらのハイブリ
ッドモジュールのそれぞれに対応して複数の放熱器配
管、複数の放熱器及び複数の弁が設けられており、制御
部は、上記複数の弁をそれぞれ制御することにより、液
体熱媒体を流す放熱器配管の本数を調整可能になってい
ることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置。 - 【請求項４】 弁は、放熱器配管への液体熱媒体の流れ
と、蓄熱槽への液体熱媒体の流れとをそれぞれ開閉可能
に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項
３記載のハイブリッド式太陽エネルギ利用装置。 - 【請求項５】 放熱促進手段は、 蓄熱槽内の蓄熱媒体を排出する排出手段と、 上記蓄熱槽内に蓄熱媒体を供給する供給手段と、 温度センサからの情報に応じて、上記排出手段及び上記
供給手段を制御することにより、上記蓄熱槽内から蓄熱
媒体を排出させるとともに、排出された蓄熱媒体よりも
低温の蓄熱媒体を上記蓄熱槽内に新たに供給させる制御
部とを有していることを特徴とする請求項１記載のハイ
ブリッド式太陽エネルギ利用装置。 - 【請求項６】 制御部は、温度センサからの情報に応じ
て、蓄熱槽内の蓄熱媒体を必要量だけ排出させ、排出量
と同じ量の蓄熱媒体を新たに供給させるようになってい
ることを特徴とする請求項５記載のハイブリッド式太陽
エネルギ利用装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195993A JPH1137570A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195993A JPH1137570A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137570A true JPH1137570A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16350444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9195993A Pending JPH1137570A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1137570A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006032083A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-30 | Rheem Australia Pty Limited | Overtemperature protection system |
| JP2008111650A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽光発電・集熱複合利用装置 |
| CN101950768A (zh) * | 2010-09-07 | 2011-01-19 | 西安信唯信息科技有限公司 | 一种提高太阳能光电转换效率的方法 |
| AU2005287863B2 (en) * | 2004-09-23 | 2011-04-28 | Rheem Australia Pty Limited | Overtemperature protection system |
| JP2014514524A (ja) * | 2011-03-21 | 2014-06-19 | ネイキッド エナジー リミテッド | 太陽エネルギー変換器 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP9195993A patent/JPH1137570A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006032083A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-30 | Rheem Australia Pty Limited | Overtemperature protection system |
| AU2005287863B2 (en) * | 2004-09-23 | 2011-04-28 | Rheem Australia Pty Limited | Overtemperature protection system |
| JP2008111650A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽光発電・集熱複合利用装置 |
| CN101950768A (zh) * | 2010-09-07 | 2011-01-19 | 西安信唯信息科技有限公司 | 一种提高太阳能光电转换效率的方法 |
| JP2014514524A (ja) * | 2011-03-21 | 2014-06-19 | ネイキッド エナジー リミテッド | 太陽エネルギー変換器 |
| US9605875B2 (en) | 2011-03-21 | 2017-03-28 | Naked Energy Ltd | Hybrid solar collector |
| JP2017203619A (ja) * | 2011-03-21 | 2017-11-16 | ネイキッド エナジー リミテッド | 太陽エネルギー変換器 |
| US9869491B2 (en) | 2011-03-21 | 2018-01-16 | Naked Energy Ltd | Heat transfer device |
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