JPH0625636B2 - 太陽電池付太陽熱温水装置 - Google Patents
太陽電池付太陽熱温水装置Info
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- JPH0625636B2 JPH0625636B2 JP59254574A JP25457484A JPH0625636B2 JP H0625636 B2 JPH0625636 B2 JP H0625636B2 JP 59254574 A JP59254574 A JP 59254574A JP 25457484 A JP25457484 A JP 25457484A JP H0625636 B2 JPH0625636 B2 JP H0625636B2
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- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は太陽熱によって集熱器内で加熱された循環水又
は熱媒を太陽電池の起電力によって駆動する循環用ポン
プで貯湯槽に貯える太陽電池付太陽熱温水装置に関す
る。
は熱媒を太陽電池の起電力によって駆動する循環用ポン
プで貯湯槽に貯える太陽電池付太陽熱温水装置に関す
る。
（従来の技術） 太陽熱温水器は一般に、自然循環式温水器と強制循環式
温水器とに大別することができる。後者の強制循環式温
水器に関連して、太陽熱集熱器（以下単に集熱器と記
す）本体などに太陽電池を取着し、循環用ポンプの動力
源とした太陽電池付温水器が既に提案されている。（特
開昭55−3529号公報参照） この種の温水器は、循環用ポンプの駆動制御のために温
度センサを設けたり、また商用電源を供給するために配
線等をするなどの必要がなく、さらに太陽日射量、即ち
集熱器での集熱作用に応じて循環用ポンプを駆動するな
ど効率的な集熱運転を行うことができるものであり、以
下、第３図に基いてその動作を説明する。第３図は従来
の太陽電池付温水器の外観及び一部透視図である。
温水器とに大別することができる。後者の強制循環式温
水器に関連して、太陽熱集熱器（以下単に集熱器と記
す）本体などに太陽電池を取着し、循環用ポンプの動力
源とした太陽電池付温水器が既に提案されている。（特
開昭55−3529号公報参照） この種の温水器は、循環用ポンプの駆動制御のために温
度センサを設けたり、また商用電源を供給するために配
線等をするなどの必要がなく、さらに太陽日射量、即ち
集熱器での集熱作用に応じて循環用ポンプを駆動するな
ど効率的な集熱運転を行うことができるものであり、以
下、第３図に基いてその動作を説明する。第３図は従来
の太陽電池付温水器の外観及び一部透視図である。
日出によって集熱器13に太陽の輻射熱が得られると、集
熱器13内の循環水が加熱され、加熱された循環水が比重
の変化によって集熱器13の上方に移動する。同時に太陽
の日射量が増すので、集熱器13本体などに取着した太陽
電池53の起電力が一定電力以上になり、循環用ポンプ43
が駆動する。その結果、集熱器13及び貯湯槽23内の循環
水が集熱器13と貯湯槽23間を循環することになる。循環
用ポンプ43の送水能力は該ポンプ43に供給される電力、
即ち太陽電池53の起電力に比例するため日中、太陽の日
射量が増すと、集熱器13での集熱効率が向上するのに比
例して循環水の流量が増すことになり、効率のよい集熱
運転が行われる。
熱器13内の循環水が加熱され、加熱された循環水が比重
の変化によって集熱器13の上方に移動する。同時に太陽
の日射量が増すので、集熱器13本体などに取着した太陽
電池53の起電力が一定電力以上になり、循環用ポンプ43
が駆動する。その結果、集熱器13及び貯湯槽23内の循環
水が集熱器13と貯湯槽23間を循環することになる。循環
用ポンプ43の送水能力は該ポンプ43に供給される電力、
即ち太陽電池53の起電力に比例するため日中、太陽の日
射量が増すと、集熱器13での集熱効率が向上するのに比
例して循環水の流量が増すことになり、効率のよい集熱
運転が行われる。
逆に、夕刻時のように太陽の日射量が低下すると、集熱
器13での集熱効率が低下すると共に、太陽電池53の起電
力も低下し、その結果、循環用ポンプ43の送水能力が低
下ないしは送水停止となる。
器13での集熱効率が低下すると共に、太陽電池53の起電
力も低下し、その結果、循環用ポンプ43の送水能力が低
下ないしは送水停止となる。
（本発明が解決しようとする問題点） 上述した太陽電池付温水器は太陽電池を集熱器本体など
に一体的に設けられている。従って太陽電池の受光面方
位角は必然的に集熱器の設置方位角（設置する屋根が面
する方位で決定される。）と同一に設定されている。
に一体的に設けられている。従って太陽電池の受光面方
位角は必然的に集熱器の設置方位角（設置する屋根が面
する方位で決定される。）と同一に設定されている。
本発明者はこのように従来の太陽電池付温水器におい
て、集熱器の設置方位角と太陽電池の受光面方位角が同
じであるために起こる様々な問題を次の実験で確認し
た。
て、集熱器の設置方位角と太陽電池の受光面方位角が同
じであるために起こる様々な問題を次の実験で確認し
た。
即ち、集熱器の設置方位角（太陽電池の受光面方位角）
の変化に対する放熱開始時刻（集熱器内の循環水の温度
が貯湯槽の底部の循環水の温度よりも低くなり、実質
上、集熱不可能になる時刻）、集熱運転開始時刻（循環
用ポンプが駆動開始する時刻）及び循環用ポンプ停止時
刻の変化を測定した、第４図は集熱器の設置方位角に対
する放熱開始時刻を測定したグラフである。尚、実験は
滋賀県南部地方の１月中旬の晴天日である。
の変化に対する放熱開始時刻（集熱器内の循環水の温度
が貯湯槽の底部の循環水の温度よりも低くなり、実質
上、集熱不可能になる時刻）、集熱運転開始時刻（循環
用ポンプが駆動開始する時刻）及び循環用ポンプ停止時
刻の変化を測定した、第４図は集熱器の設置方位角に対
する放熱開始時刻を測定したグラフである。尚、実験は
滋賀県南部地方の１月中旬の晴天日である。
横軸は、集熱器の設置方位角で真南を0゜として「＋」
は東側へ、「−」は西側へ振った角度を示し、縦軸は集
熱器の放熱開始時刻を示す。
は東側へ、「−」は西側へ振った角度を示し、縦軸は集
熱器の放熱開始時刻を示す。
結果は、当然ながら設置方位角が東側から西側になる
程、放熱開始時刻は延びる。グラフは緩やかなＳ字曲線
を描く。
程、放熱開始時刻は延びる。グラフは緩やかなＳ字曲線
を描く。
第５図は太陽電池の受光面方位角に対する循環用ポンプ
の駆動開始時刻（集熱運転開始時刻）と該ポンプの停止
時刻を示すグラフである。横軸は太陽電池の受光面方位
角で真南0゜として「＋」は東側へ、「−」は西側へ振
った角度を示し、右縦軸は循環用ポンプの駆動開始時刻
を左縦軸は該ポンプの停止時刻を示す。
の駆動開始時刻（集熱運転開始時刻）と該ポンプの停止
時刻を示すグラフである。横軸は太陽電池の受光面方位
角で真南0゜として「＋」は東側へ、「−」は西側へ振
った角度を示し、右縦軸は循環用ポンプの駆動開始時刻
を左縦軸は該ポンプの停止時刻を示す。
尚、実験は上述と同日、同所で行なった。また、循環用
ポンプは日射量200Kcal/m2毎時で駆動するものである。
一点破線は循環用ポンプの駆動開始時刻の推移を、実験
は該ポンプの停止時刻の推移を夫々示す。
ポンプは日射量200Kcal/m2毎時で駆動するものである。
一点破線は循環用ポンプの駆動開始時刻の推移を、実験
は該ポンプの停止時刻の推移を夫々示す。
結果として、循環用ポンプの駆動開始時刻及び停止時刻
は太陽電池の受光面方位角によって夫々大きな時間的差
があり、＋45゜(東側へ45゜)と−45゜(西側へ45゜)との
間では、約45分〜60分程度の差があり、特に、該ポンプ
の駆動開始時刻は、太陽電池の受光面方位角を西側へ15
゜以上振った場合に大きく遅れ、また、該ポンプの停止
時刻は太陽電池の受光面方位角を東側へ30゜以上振った
場合に、急に早まることがわかる。
は太陽電池の受光面方位角によって夫々大きな時間的差
があり、＋45゜(東側へ45゜)と−45゜(西側へ45゜)との
間では、約45分〜60分程度の差があり、特に、該ポンプ
の駆動開始時刻は、太陽電池の受光面方位角を西側へ15
゜以上振った場合に大きく遅れ、また、該ポンプの停止
時刻は太陽電池の受光面方位角を東側へ30゜以上振った
場合に、急に早まることがわかる。
第４図及び第５図から、集熱器の設置方位角と太陽電池
の方位角が必然的に同一となる従来の太陽電池付温水器
では、ある設置方位角の範囲では、集熱器の放熱開始時
刻を過ぎても循環用ポンプが駆動しており、その分集熱
した熱量を損失していたという欠点があり、またある設
置方位角では循環用ポンプの駆動開始時刻が急に遅れた
りまた、該ポンプ停止時刻が急に早まったりし集熱すべ
き熱量を充分吸収できないという欠点があった。
の方位角が必然的に同一となる従来の太陽電池付温水器
では、ある設置方位角の範囲では、集熱器の放熱開始時
刻を過ぎても循環用ポンプが駆動しており、その分集熱
した熱量を損失していたという欠点があり、またある設
置方位角では循環用ポンプの駆動開始時刻が急に遅れた
りまた、該ポンプ停止時刻が急に早まったりし集熱すべ
き熱量を充分吸収できないという欠点があった。
（発明の課題及び、問題を解決するための手段） 本発明の目的は上述の解決を欠点し、温度センサや複雑
な制御装置なしに、正確に循環水の循環制御を行なえる
実用的な太陽電池付太陽熱温水装置を供給するものであ
る。その具体的な解決手段は太陽熱集熱器（以下単に集
熱器と記す。）、貯湯槽、太陽電池及び循環用ポンプか
ら構成され、集熱器で加熱された循環水又は熱媒を太陽
電池の起電力によって駆動する循環用ポンプで貯湯槽に
貯える太陽電池付太陽熱温水装置において、前記太陽電
池をその受光面方位角が選択的に設定されるように構成
し、該太陽電池の受光面方向が、前記集熱器の設置方位
角の設定とは独立して、真南から東側へ35゜及び真南か
ら西側へ15゜の範囲に設定したものであり、集熱器の設
置方位角が真南から東側へ30゜及び真南から西側へ45゜
の範囲である場合、該太陽電池の受光面方位角を該集熱
器の設置方位角よりも最大30゜の範囲で東側に設け、ま
た集熱器の設置方位角が真南よりも東側へ30゜以上であ
る場合、該太陽電池の受光面方位角を集熱器の設置方位
角よりも最大15゜の範囲で西側に設けたことである。
な制御装置なしに、正確に循環水の循環制御を行なえる
実用的な太陽電池付太陽熱温水装置を供給するものであ
る。その具体的な解決手段は太陽熱集熱器（以下単に集
熱器と記す。）、貯湯槽、太陽電池及び循環用ポンプか
ら構成され、集熱器で加熱された循環水又は熱媒を太陽
電池の起電力によって駆動する循環用ポンプで貯湯槽に
貯える太陽電池付太陽熱温水装置において、前記太陽電
池をその受光面方位角が選択的に設定されるように構成
し、該太陽電池の受光面方向が、前記集熱器の設置方位
角の設定とは独立して、真南から東側へ35゜及び真南か
ら西側へ15゜の範囲に設定したものであり、集熱器の設
置方位角が真南から東側へ30゜及び真南から西側へ45゜
の範囲である場合、該太陽電池の受光面方位角を該集熱
器の設置方位角よりも最大30゜の範囲で東側に設け、ま
た集熱器の設置方位角が真南よりも東側へ30゜以上であ
る場合、該太陽電池の受光面方位角を集熱器の設置方位
角よりも最大15゜の範囲で西側に設けたことである。
上述の様に集熱器の設置方位角の設定とは独立して太陽
電池の受光面方位角を設定するが、太陽電池の受光面方
位角を真南よりも東側へ約35゜以上に設定した場合、循
環用ポンプの停止時刻が急に早まり、また太陽電池の受
光面方位角を真南よりも西側へ約15゜以上に設定した場
合、該ポンプの駆動開始時刻が極めて遅くなるため、集
熱運転時間が短かくなる。このために太陽電池の受光面
方位角は、集熱器の設置方位角にかかわらず、真南から
東側へ35゜及び真南から西側へ15゜の範囲に設定するこ
とが肝要となる。
電池の受光面方位角を設定するが、太陽電池の受光面方
位角を真南よりも東側へ約35゜以上に設定した場合、循
環用ポンプの停止時刻が急に早まり、また太陽電池の受
光面方位角を真南よりも西側へ約15゜以上に設定した場
合、該ポンプの駆動開始時刻が極めて遅くなるため、集
熱運転時間が短かくなる。このために太陽電池の受光面
方位角は、集熱器の設置方位角にかかわらず、真南から
東側へ35゜及び真南から西側へ15゜の範囲に設定するこ
とが肝要となる。
そこで本発明は集熱器で起こる放熱開始時刻と太陽電池
の受光面方位角によって異なる循環用ポンプの停止時刻
を近接させつつ、可能な限り、集熱運転時間を増すため
に、循環用ポンプの駆動開始時刻を早める様に設定し得
る太陽電池付太陽熱温水装置である。
の受光面方位角によって異なる循環用ポンプの停止時刻
を近接させつつ、可能な限り、集熱運転時間を増すため
に、循環用ポンプの駆動開始時刻を早める様に設定し得
る太陽電池付太陽熱温水装置である。
（実施例） 以下、本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を図面に基い
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明の太陽電池付太陽熱温水装置の外観及び
一部斜視図である。
一部斜視図である。
１は集熱板10を収納した集熱器であり、２は集熱器10で
加熱された循環水を貯える貯湯槽であり、集熱器１の集
熱板10と貯湯槽２とは循環パイプ３，３′で接続されて
いる。循環パイプ３，３′の一方には太陽電池５の起動
力で駆動する循環用ポンプ４が設けられ、循環用ポンプ
４は循環パイプ３，３′を介して、循環水を集熱器１か
ら貯湯槽２へ、同時に貯湯槽２から集熱器１へ循環させ
る。太陽電池５は、回動可能な指示部材６によって支え
られ、その受光面方位角を選択的に設定できるようにな
っている。
加熱された循環水を貯える貯湯槽であり、集熱器１の集
熱板10と貯湯槽２とは循環パイプ３，３′で接続されて
いる。循環パイプ３，３′の一方には太陽電池５の起動
力で駆動する循環用ポンプ４が設けられ、循環用ポンプ
４は循環パイプ３，３′を介して、循環水を集熱器１か
ら貯湯槽２へ、同時に貯湯槽２から集熱器１へ循環させ
る。太陽電池５は、回動可能な指示部材６によって支え
られ、その受光面方位角を選択的に設定できるようにな
っている。
設置例１ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角が真南であった。そこで太陽電池
５の支持部材６を調節し、太陽電池５の受光面方位角を
真南から東側へ15゜の位置で固定した。
集熱器１の設置方位角が真南であった。そこで太陽電池
５の支持部材６を調節し、太陽電池５の受光面方位角を
真南から東側へ15゜の位置で固定した。
その結果、集熱開始時刻は８時15分であり、循環用ポン
プ４の停止時刻は16時03分であり、放熱開始時刻は16時
00分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを極めて接近させることができた。そして集
熱運転時間は約７時間50分であった。
プ４の停止時刻は16時03分であり、放熱開始時刻は16時
00分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを極めて接近させることができた。そして集
熱運転時間は約７時間50分であった。
設置場所等を同条件として設置した従来温水器に比べ集
熱開始時刻は約５分も早まり、放熱開始時刻と循環用ポ
ンプ４の停止時刻の差も５分、縮まり、集熱効率が極め
て向上した。
熱開始時刻は約５分も早まり、放熱開始時刻と循環用ポ
ンプ４の停止時刻の差も５分、縮まり、集熱効率が極め
て向上した。
設置例２ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から西側へ15゜であった。
そこで上述の如く、太陽電池５の支持部材６を調節し
て、太陽電池５の受光面方位角を真南、即ち集熱器１の
設置方位角よりも東側へ15゜の位置で固定した。
集熱器１の設置方位角は真南から西側へ15゜であった。
そこで上述の如く、太陽電池５の支持部材６を調節し
て、太陽電池５の受光面方位角を真南、即ち集熱器１の
設置方位角よりも東側へ15゜の位置で固定した。
その結果集熱開始時刻は８時20分であり、循環用ポンプ
４の停止時刻は１６時８分であり、放熱開始時刻は16時
10分であった。即ち、設置例１同様に放熱開始時刻と循
環用ポンプ４の停止時刻とを極めて接近させることがで
きた。
４の停止時刻は１６時８分であり、放熱開始時刻は16時
10分であった。即ち、設置例１同様に放熱開始時刻と循
環用ポンプ４の停止時刻とを極めて接近させることがで
きた。
設置場所特を同条件そちて設置した従来温水器に比べ集
熱開始時刻は約10分も早まり、放電開始時刻と循環用ポ
ンプ４の停止時刻の差も約５分縮まる。これにより集熱
効率が極めて向上した。
熱開始時刻は約10分も早まり、放電開始時刻と循環用ポ
ンプ４の停止時刻の差も約５分縮まる。これにより集熱
効率が極めて向上した。
設置例３ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から西側へ30゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から西側へ15゜の位置で
固定した。
集熱器１の設置方位角は真南から西側へ30゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から西側へ15゜の位置で
固定した。
その結果、集熱開始時刻は８時30分であり、循環用ポン
プ４の停止時刻は16時15分であり、放熱開始時刻は16時
17分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを極めて接近させることができた。そして集
熱運転時間は７時間45分であった。
プ４の停止時刻は16時15分であり、放熱開始時刻は16時
17分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを極めて接近させることができた。そして集
熱運転時間は７時間45分であった。
設置場所等を同条件として設置した従来温水器に比べ集
熱開始時刻は約15分も早まり、放熱開始時刻と循環用ポ
ンプ４の停止時刻の差も約５分縮まる。これにより、効
率のよい集熱運転ができた。
熱開始時刻は約15分も早まり、放熱開始時刻と循環用ポ
ンプ４の停止時刻の差も約５分縮まる。これにより、効
率のよい集熱運転ができた。
設置例４ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から西側へ45゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から西へ15゜、即ち集熱
器１の設置方位角よりも東側へ30゜の位置で固定した。
集熱器１の設置方位角は真南から西側へ45゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から西へ15゜、即ち集熱
器１の設置方位角よりも東側へ30゜の位置で固定した。
その結果、集熱開始時刻は８時30分であり、循環用ポン
プ４の停止時刻は16時15分であり、放熱開始時刻は16時
20分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを接近させることができた。
プ４の停止時刻は16時15分であり、放熱開始時刻は16時
20分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを接近させることができた。
設置場所等を同条件として設置した従来温水器に比べ放
熱開始時刻と循環用ポンプ４の停止時刻とでは同等の５
分間程の差は生じるものの、集熱開始時刻が約20分も早
まり、全体として集熱効率が向上した。
熱開始時刻と循環用ポンプ４の停止時刻とでは同等の５
分間程の差は生じるものの、集熱開始時刻が約20分も早
まり、全体として集熱効率が向上した。
設置例５ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ15゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し太陽
電池５の受光面方位角を真南から東へ30゜、即ち集熱器
１の設置方位角よりも東へ15゜の位置に固定した。
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ15゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し太陽
電池５の受光面方位角を真南から東へ30゜、即ち集熱器
１の設置方位角よりも東へ15゜の位置に固定した。
その結果集熱開始時刻は８時07分であり、循環用ポンプ
４の停止時刻は15時51分であり、放熱開始時刻は15時51
分であった。即ち放熱開始時刻と循環用ポンプ４の停止
時刻とを一致させることができた。設置場所等を同条件
として設置した従来温水器の放熱開始時刻と循環用ポン
プ43の停止時刻との差が12分に対し、本発明の太陽電池
付太陽熱温水装置は極めて正確なポンプ駆動制御ができ
た。また集熱開始時刻も約８分早まり、効果的な集熱運
転ができた。
４の停止時刻は15時51分であり、放熱開始時刻は15時51
分であった。即ち放熱開始時刻と循環用ポンプ４の停止
時刻とを一致させることができた。設置場所等を同条件
として設置した従来温水器の放熱開始時刻と循環用ポン
プ43の停止時刻との差が12分に対し、本発明の太陽電池
付太陽熱温水装置は極めて正確なポンプ駆動制御ができ
た。また集熱開始時刻も約８分早まり、効果的な集熱運
転ができた。
設置例６ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ30゜であった。
そこで上述の如く、太陽電池５の支持部材６を調節し、
太陽電池５の受光面方位角を真南から東へ35゜、即ち集
熱器１の設置方位角よりも東へ5゜の位置に固定した。
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ30゜であった。
そこで上述の如く、太陽電池５の支持部材６を調節し、
太陽電池５の受光面方位角を真南から東へ35゜、即ち集
熱器１の設置方位角よりも東へ5゜の位置に固定した。
その結果、集熱開始時刻は８時08分であり、循環用ポン
プ４の停止時刻は15時42分であり、放熱開始時刻は15時
44分であった。よって放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とをほぼ一致させることができた。設置場所等
を同条件で設置した従来温水器に比べ、集熱開始時刻は
多少ながら早めることができ、上述の様に放熱開始時刻
と一致させるため、効率のよい集熱運転ができた。
プ４の停止時刻は15時42分であり、放熱開始時刻は15時
44分であった。よって放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とをほぼ一致させることができた。設置場所等
を同条件で設置した従来温水器に比べ、集熱開始時刻は
多少ながら早めることができ、上述の様に放熱開始時刻
と一致させるため、効率のよい集熱運転ができた。
設置例７ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ40゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から東側へ35゜、即ち集
熱器１の設置方位角よりも西側へ5゜の位置に固定し
た。
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ40゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から東側へ35゜、即ち集
熱器１の設置方位角よりも西側へ5゜の位置に固定し
た。
その結果、集熱開始時刻は８時07分であり、循環用ポン
プ４の停止時刻は15時43分であり、放熱開始時刻は15時
42分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とほぼ一致させることができた。設置場所等を
同条件として設置した従来温水器に比べ、集熱開始時刻
は多少ながら遅れるが、循環用ポンプ４の停止時刻を約
10分も伸ばせるとともに、上述の様に放熱開始時刻とほ
ぼ一致させるため、効率のよい集熱運転ができた。
プ４の停止時刻は15時43分であり、放熱開始時刻は15時
42分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とほぼ一致させることができた。設置場所等を
同条件として設置した従来温水器に比べ、集熱開始時刻
は多少ながら遅れるが、循環用ポンプ４の停止時刻を約
10分も伸ばせるとともに、上述の様に放熱開始時刻とほ
ぼ一致させるため、効率のよい集熱運転ができた。
設置例４ 本発明の太陽電池付太陽熱温水装置を設置したところ、
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ45゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から東側へ35゜、即ち、
集熱器１の設置方位角よりも西側へ10゜の位置で固定し
た。
集熱器１の設置方位角は真南から東側へ45゜であった。
そこで上述の如く太陽電池５の支持部材６を調節し、太
陽電池５の受光面方位角を真南から東側へ35゜、即ち、
集熱器１の設置方位角よりも西側へ10゜の位置で固定し
た。
その結果、集熱開始時刻は８時07分であり、循環用ポン
プ４の停止時刻は15時43分であり、放熱開始時刻は15時
40分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを接近させることができた。設置場所等を同
条件で設置した従来温水器に比べ、集熱開始時刻は多少
ながら遅れるが、循環用ポンプ４の停止時刻を約25分も
伸ばせるとともに、上述の様に放熱開始時刻に接近させ
たため、効率の良い集熱運転ができた。
プ４の停止時刻は15時43分であり、放熱開始時刻は15時
40分であった。即ち、放熱開始時刻と循環用ポンプ４の
停止時刻とを接近させることができた。設置場所等を同
条件で設置した従来温水器に比べ、集熱開始時刻は多少
ながら遅れるが、循環用ポンプ４の停止時刻を約25分も
伸ばせるとともに、上述の様に放熱開始時刻に接近させ
たため、効率の良い集熱運転ができた。
尚、集熱器１の設置方位角が、真南から東側へ45゜以
上、及び、真南から西側へ45゜以上振れた場合は、集熱
器１での集熱効率が極めて悪いため、設置例から除い
た。この場合、架台などを用いて、設置角を90゜真南側
に矯正して使用する。
上、及び、真南から西側へ45゜以上振れた場合は、集熱
器１での集熱効率が極めて悪いため、設置例から除い
た。この場合、架台などを用いて、設置角を90゜真南側
に矯正して使用する。
上述の様に、本発明の太陽電池付太陽熱温水装置は集熱
器１の設置方位角に応じて、最適な太陽電池５の受光面
方位角が設定されるが、該設置の生産段階を鑑みその集
熱器１の設置方位角があらゆる方位角であっても対応で
きるようにするには太陽電池５の受光面方位角が真南か
ら東側へ35゜及び真南から西側へ15゜の範囲で設定でき
る構造をもつ太陽電池５の支持部材６を設けることが肝
要である。
器１の設置方位角に応じて、最適な太陽電池５の受光面
方位角が設定されるが、該設置の生産段階を鑑みその集
熱器１の設置方位角があらゆる方位角であっても対応で
きるようにするには太陽電池５の受光面方位角が真南か
ら東側へ35゜及び真南から西側へ15゜の範囲で設定でき
る構造をもつ太陽電池５の支持部材６を設けることが肝
要である。
第２図(a)は本発明の太陽電池付太陽熱温水装置の太陽
電池の支持部材の要部外観図であり、同図(b)は同図(a)
のＸ−Ｘ′線断面図である。
電池の支持部材の要部外観図であり、同図(b)は同図(a)
のＸ−Ｘ′線断面図である。
支持部材６は太陽電池５を保持する支柱61と、支柱受け
62及び固定具63から構成される。支柱61には、太陽電池
５の受光方向を示す突起64が設けらており、支柱受け62
には該支柱61の回動範囲を限定するストッパー65，66が
夫々設けられている。支柱受け62の表面でストッパー65
及び66間に例えば5゜毎に刻まれた目盛を設け、該目盛6
7と突起64を調整すれば太陽電池５の受光面方位角の決
定作業が容易となる。
62及び固定具63から構成される。支柱61には、太陽電池
５の受光方向を示す突起64が設けらており、支柱受け62
には該支柱61の回動範囲を限定するストッパー65，66が
夫々設けられている。支柱受け62の表面でストッパー65
及び66間に例えば5゜毎に刻まれた目盛を設け、該目盛6
7と突起64を調整すれば太陽電池５の受光面方位角の決
定作業が容易となる。
ストッパー65を集熱器１の設置方位角の基準線Ｏに対し
て、θ ＝30゜の位置に設定する。即ち、集熱器１の設
置方位角が西側の限界である真南から西側へ45゜である
ときは、太陽電池５の支柱61を東側へ最大に振って設定
すれば、太陽電池５の受光面方位角は最適条件の真南か
ら西側へ15゜の位置になる。
て、θ ＝30゜の位置に設定する。即ち、集熱器１の設
置方位角が西側の限界である真南から西側へ45゜である
ときは、太陽電池５の支柱61を東側へ最大に振って設定
すれば、太陽電池５の受光面方位角は最適条件の真南か
ら西側へ15゜の位置になる。
ストッパー66を集熱器１の設置方位角の基準線Ｏに対し
てθω＝10゜の位置に設定する。即ち、集熱器１の設置
方位角が東側の限界である真南から東側へ45゜であると
きは太陽電池５の支柱61を西側へ最大に振って設定すれ
ば、太陽電池５の受光面方位角は最適条件の真南から東
側へ35゜の位置になる。
てθω＝10゜の位置に設定する。即ち、集熱器１の設置
方位角が東側の限界である真南から東側へ45゜であると
きは太陽電池５の支柱61を西側へ最大に振って設定すれ
ば、太陽電池５の受光面方位角は最適条件の真南から東
側へ35゜の位置になる。
次に、太陽電池５の支持部材６の取着方法を説明する。
集熱器１又は集熱器１の架台等に一体化した支柱受け62
の断面円状の凹部68に太陽電池５と一体化した支柱61を
挿入する。次に支柱61を回動させ、集熱器１の設置方位
角に対する最適の太陽電池５の受光面方位角を設定し、
固定具63例えば、圧着ネジによって固定する。
の断面円状の凹部68に太陽電池５と一体化した支柱61を
挿入する。次に支柱61を回動させ、集熱器１の設置方位
角に対する最適の太陽電池５の受光面方位角を設定し、
固定具63例えば、圧着ネジによって固定する。
この様にすれば、太陽熱温水装置を設置する家屋等の屋
根が面する方位で決定される集熱器１の設置方位角がど
のような方位角であっても、太陽電池５の受光方位角が
最適条件に設定でき、また支持部材６が分解され、太陽
電池５側の支柱61と集熱器１側の支柱受け62とに分ける
ことができるため、太陽電池付太陽熱温水装置の生産に
あたり、設置方位角、受光面方位角等を無視でき、標準
品をつくるだけでよく、また、集熱器１側と太陽電池５
を別々の工程で作り、かつ、一体化する工程が不要であ
るため、生産性が向上する。
根が面する方位で決定される集熱器１の設置方位角がど
のような方位角であっても、太陽電池５の受光方位角が
最適条件に設定でき、また支持部材６が分解され、太陽
電池５側の支柱61と集熱器１側の支柱受け62とに分ける
ことができるため、太陽電池付太陽熱温水装置の生産に
あたり、設置方位角、受光面方位角等を無視でき、標準
品をつくるだけでよく、また、集熱器１側と太陽電池５
を別々の工程で作り、かつ、一体化する工程が不要であ
るため、生産性が向上する。
尚、本発明の太陽電池付太陽熱温水装置に使用する太陽
電池支持部材は上述の実施例に限定されるものではな
く、集熱器の設置方位角に対して、太陽電池の受光面方
位角が可変できる構造であれば種々の変更が可能であ
る。
電池支持部材は上述の実施例に限定されるものではな
く、集熱器の設置方位角に対して、太陽電池の受光面方
位角が可変できる構造であれば種々の変更が可能であ
る。
（効果） 以上の様に本発明の太陽電池付太陽熱温水装置は太陽電
池の受光面方位角が、支持部材を調節するだけで、容易
に可能できる構造であるため、太陽温水装置の設置場所
によって決定される集熱器の設置方位角に対して太陽電
池の受光面方位角が真南から東へ35゜の範囲及び真南か
ら西へ15゜の範囲に設定でき、設置方位角と受光面方位
角の方位関係で最っとも集熱効率の高い状態を容易に組
み合せることができる。また、太陽電池付太陽熱温水装
置の生産においても、該太陽電池付太陽熱温水装置方位
角を無視して、一括して大量生産ができるため、生産性
が向上し、低コストで、高い集熱ができる太陽電池付温
水装置が提供できる。
池の受光面方位角が、支持部材を調節するだけで、容易
に可能できる構造であるため、太陽温水装置の設置場所
によって決定される集熱器の設置方位角に対して太陽電
池の受光面方位角が真南から東へ35゜の範囲及び真南か
ら西へ15゜の範囲に設定でき、設置方位角と受光面方位
角の方位関係で最っとも集熱効率の高い状態を容易に組
み合せることができる。また、太陽電池付太陽熱温水装
置の生産においても、該太陽電池付太陽熱温水装置方位
角を無視して、一括して大量生産ができるため、生産性
が向上し、低コストで、高い集熱ができる太陽電池付温
水装置が提供できる。
第１図は本発明の太陽電池付太陽熱温水装置の外観及び
一部透視図である。 第２図(a)は本発明の太陽電池付太陽熱温水装置の太陽
電池の支持部材の要部外観図であり、第２図(b)は同図
(a)のＸ−Ｘ′線断面図である。 第３図は従来の太陽電池付太陽熱温水器の外観及び一部
透視図である。 第４図は集熱器の設置方位角に対する放熱開始時刻を測
定したグラフであり、第５図は太陽電池の受光面方位角
に対する循環用ポンプの駆動開始時刻と循環用ポンプの
停止時刻を示すグラフである。 １，13……集熱器 ２，23……貯湯槽 ４，43……循環用ポンプ ５，53……太陽電池 ６……支持部材
一部透視図である。 第２図(a)は本発明の太陽電池付太陽熱温水装置の太陽
電池の支持部材の要部外観図であり、第２図(b)は同図
(a)のＸ−Ｘ′線断面図である。 第３図は従来の太陽電池付太陽熱温水器の外観及び一部
透視図である。 第４図は集熱器の設置方位角に対する放熱開始時刻を測
定したグラフであり、第５図は太陽電池の受光面方位角
に対する循環用ポンプの駆動開始時刻と循環用ポンプの
停止時刻を示すグラフである。 １，13……集熱器 ２，23……貯湯槽 ４，43……循環用ポンプ ５，53……太陽電池 ６……支持部材
Claims (3)
- 【請求項１】太陽熱集熱器、貯湯槽、太陽電池及び循環
用ポンプから構成され、該太陽熱集熱器で加熱された循
環水又は熱媒を太陽電池の起電力によって駆動する循環
用ポンプで貯湯槽に貯える太陽電池付太陽熱温水装置に
おいて 前記太陽電池をその受光面方位角が選択的に設定される
ように構成し、該太陽電池の受光面方位角が前記太陽熱
集熱器の設置方位角の設定とは独立して、真南から東側
へ35゜及び真南から西側へ15゜の範囲内に設定したこと
を特徴とする太陽電池付太陽熱温水装置。 - 【請求項２】前記太陽熱集熱器の設置方位角が真南から
東側へ30゜及び真南から西側へ45゜の範囲に設定される
場合、前記太陽電池の受光面方位角を該太陽熱集熱器の
設置方位角よりも東側に設定することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の太陽電池付太陽熱温水装置。 - 【請求項３】前記太陽熱集熱器の設置方位角が真南から
東側へ30゜以上に設定される場合、前記太陽電池の受光
面方位角を該太陽熱集熱器の設置方位角よりも西側に設
定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太
陽電池付太陽熱温水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254574A JPH0625636B2 (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 太陽電池付太陽熱温水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254574A JPH0625636B2 (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 太陽電池付太陽熱温水装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61134542A JPS61134542A (ja) | 1986-06-21 |
| JPH0625636B2 true JPH0625636B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=17266933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59254574A Expired - Fee Related JPH0625636B2 (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 太陽電池付太陽熱温水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625636B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GR1001276B (el) * | 1992-05-08 | 1993-07-30 | Stayros Agrafiotis | Ενεργητικος-περιστροφικος ηλιακος θερμοσιφωνας. |
| JPH0684262U (ja) * | 1993-04-27 | 1994-12-02 | 京セラ株式会社 | 太陽熱利用温水器 |
| AT510629B1 (de) | 2010-11-11 | 2013-12-15 | Greiner Renewable Energy Gmbh | Solarkollektor |
| CN110535434A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-12-03 | 四川师范大学 | 一种供电供热一体化的太阳能光伏系统 |
| CN115694353B (zh) * | 2022-10-28 | 2026-04-21 | 长春工程学院 | 一种相变蓄热光伏光热集热器 |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP59254574A patent/JPH0625636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61134542A (ja) | 1986-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |