JPH10169134A - 太陽エネルギー変換装置および太陽エネルギー変換装置付屋根 - Google Patents
太陽エネルギー変換装置および太陽エネルギー変換装置付屋根Info
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- JPH10169134A JPH10169134A JP8333945A JP33394596A JPH10169134A JP H10169134 A JPH10169134 A JP H10169134A JP 8333945 A JP8333945 A JP 8333945A JP 33394596 A JP33394596 A JP 33394596A JP H10169134 A JPH10169134 A JP H10169134A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
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- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 効率的な冷却と高い熱を得ることを可能とす
る。さらに、屋根の景観と屋根施工の簡略化に配慮をし
て、施工が簡単でかつ種々の屋根構造にも容易に適用で
きるとともに、外観意匠を好みに応じて容易に変更でき
るようにする。 【構成】 集熱部上の集熱媒体の入口側に太陽電池素子
が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子の冷却
と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱部上の
集熱媒体の出口側に主として集熱媒体による集熱が行わ
れる集熱昇温部が形成されている。また、屋根表面を形
成し、その上に太陽電池素子が取り付けられた表面部材
とその下に一体的に設けられた集熱媒体路とからなり、
幅方向の端部に垂木への固定を行うための固定手段が設
けられている。さらに、垂木の上に上記固定手段により
固定されている。
る。さらに、屋根の景観と屋根施工の簡略化に配慮をし
て、施工が簡単でかつ種々の屋根構造にも容易に適用で
きるとともに、外観意匠を好みに応じて容易に変更でき
るようにする。 【構成】 集熱部上の集熱媒体の入口側に太陽電池素子
が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子の冷却
と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱部上の
集熱媒体の出口側に主として集熱媒体による集熱が行わ
れる集熱昇温部が形成されている。また、屋根表面を形
成し、その上に太陽電池素子が取り付けられた表面部材
とその下に一体的に設けられた集熱媒体路とからなり、
幅方向の端部に垂木への固定を行うための固定手段が設
けられている。さらに、垂木の上に上記固定手段により
固定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光を受けてこ
れを電気と熱に変換する太陽エネルギー変換装置とこれ
を用いた太陽エネルギー変換装置付屋根に関する。
れを電気と熱に変換する太陽エネルギー変換装置とこれ
を用いた太陽エネルギー変換装置付屋根に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでに、地球環境の保全や将来のエ
ネルギー源の確保を目的として太陽光を受けてこれを熱
または電気に変換する太陽熱温水器や太陽電池といった
太陽エネルギー変換装置が開発され、現在、それぞれ一
般住宅の屋根の上に設置されるという形で実用化されて
いる。また、熱と光の両方を利用するためにこれらの装
置を一体化した装置も開発されており、例えば太陽電池
部分と集熱部分とを並べて配置したものや、太陽電池部
分の下に集熱部分を配置したもの等がある。このなかで
も特に、太陽電池部分の下に集熱部分を配置した構造の
ものは、太陽エネルギーを無駄なく利用できる点で優れ
ている。
ネルギー源の確保を目的として太陽光を受けてこれを熱
または電気に変換する太陽熱温水器や太陽電池といった
太陽エネルギー変換装置が開発され、現在、それぞれ一
般住宅の屋根の上に設置されるという形で実用化されて
いる。また、熱と光の両方を利用するためにこれらの装
置を一体化した装置も開発されており、例えば太陽電池
部分と集熱部分とを並べて配置したものや、太陽電池部
分の下に集熱部分を配置したもの等がある。このなかで
も特に、太陽電池部分の下に集熱部分を配置した構造の
ものは、太陽エネルギーを無駄なく利用できる点で優れ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池部分の下に集
熱部分を配置した構造では、太陽光が太陽電池に照射さ
れると太陽光の一部が電気に変換され、残りが熱となっ
て太陽電池を加熱し、この加熱された太陽電池の熱が集
熱部分で吸収されて熱として利用される。従って、太陽
電池単独での利用に比べ無駄なく太陽エネルギーを利用
でき、さらには同時に太陽電池を冷却することも可能と
なるのでシリコン単結晶セル等を用いる場合には、その
変換効率の低下も抑制することが出来る。しかしなが
ら、逆にシリコン単結晶セル等の温度上昇に伴い変換効
率が低下する素子からなる太陽電池を用いる場合、変換
効率の低下抑制を考慮すると集熱部分の温度をあまり高
くできず、質の高い熱エネルギーを得ることができなく
なる。そこで、本発明は、太陽電池の冷却と共に集熱も
行う太陽エネルギー変換装置において、効率的な冷却と
高い熱を得ることを可能とすることを目的とする。さら
に、屋根の景観と屋根施工の簡略化に配慮をして、施工
が簡単でかつ種々の屋根構造にも容易に適用できるとと
もに、平面形状瓦、波形形状瓦等、屋根葺材の外観意匠
を好みに応じて容易に選べるような太陽エネルギー変換
装置およびこれを用いた屋根を提供することを目的とす
る。
熱部分を配置した構造では、太陽光が太陽電池に照射さ
れると太陽光の一部が電気に変換され、残りが熱となっ
て太陽電池を加熱し、この加熱された太陽電池の熱が集
熱部分で吸収されて熱として利用される。従って、太陽
電池単独での利用に比べ無駄なく太陽エネルギーを利用
でき、さらには同時に太陽電池を冷却することも可能と
なるのでシリコン単結晶セル等を用いる場合には、その
変換効率の低下も抑制することが出来る。しかしなが
ら、逆にシリコン単結晶セル等の温度上昇に伴い変換効
率が低下する素子からなる太陽電池を用いる場合、変換
効率の低下抑制を考慮すると集熱部分の温度をあまり高
くできず、質の高い熱エネルギーを得ることができなく
なる。そこで、本発明は、太陽電池の冷却と共に集熱も
行う太陽エネルギー変換装置において、効率的な冷却と
高い熱を得ることを可能とすることを目的とする。さら
に、屋根の景観と屋根施工の簡略化に配慮をして、施工
が簡単でかつ種々の屋根構造にも容易に適用できるとと
もに、平面形状瓦、波形形状瓦等、屋根葺材の外観意匠
を好みに応じて容易に選べるような太陽エネルギー変換
装置およびこれを用いた屋根を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽エネルギー
変換装置は、集熱部上に太陽電池素子が取り付けられた
装置であって、集熱部上の集熱媒体の入口側に太陽電池
素子が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子の
冷却と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱部
上の集熱媒体の出口側に主として集熱媒体による集熱が
行われる集熱昇温部が形成されていることを特徴とす
る。
変換装置は、集熱部上に太陽電池素子が取り付けられた
装置であって、集熱部上の集熱媒体の入口側に太陽電池
素子が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子の
冷却と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱部
上の集熱媒体の出口側に主として集熱媒体による集熱が
行われる集熱昇温部が形成されていることを特徴とす
る。
【０００５】上記集熱媒体としては、水、グリコール系
水溶液等の液体材料の他、空気等の気体材料を用いるこ
とも可能であるが、本発明の場合単位体積当たりの熱容
量の大きい液体材料の方が好ましい。さらに、集熱部内
の集熱媒体の容量分布は、全体にわたって均一とするよ
りも、冷却集熱部における集熱媒体の容量を集熱昇温部
における冷却媒体の容量よりも大きくするのがより好ま
しい。
水溶液等の液体材料の他、空気等の気体材料を用いるこ
とも可能であるが、本発明の場合単位体積当たりの熱容
量の大きい液体材料の方が好ましい。さらに、集熱部内
の集熱媒体の容量分布は、全体にわたって均一とするよ
りも、冷却集熱部における集熱媒体の容量を集熱昇温部
における冷却媒体の容量よりも大きくするのがより好ま
しい。
【０００６】また、上記太陽エネルギー変換装置は、屋
根表面を形成し、その上に太陽電池素子が取り付けられ
た表面部材とその下に一体的に設けられた集熱媒体路と
からなり、幅方向の端部に垂木への固定を行うための固
定手段が設けられている構造とするのが屋根として設置
するのに好ましい。
根表面を形成し、その上に太陽電池素子が取り付けられ
た表面部材とその下に一体的に設けられた集熱媒体路と
からなり、幅方向の端部に垂木への固定を行うための固
定手段が設けられている構造とするのが屋根として設置
するのに好ましい。
【０００７】また、屋根表面を形成し、その上に太陽電
池素子が取り付けられた表面部材とその下に一体的に設
けられた集熱媒体路とからなり、幅方向の端部に垂木へ
の固定を行うための固定手段が設けられている構造の上
記太陽エネルギー変換装置を屋根として設置する場合、
垂木の上にこの太陽エネルギー変換装置がその固定手段
により固定された構造の屋根とするのが好ましい。すな
わち、棟木や母屋、梁といった屋根本体の強度を保つ構
造部材からなる骨格部材は従来の屋根構造そのままと
し、この骨格部材の上に垂木を取り付け、この垂木の上
に集熱媒体路が一体的に設けられた太陽エネルギー変換
装置を直接取り付ける様にして屋根を構成する。このよ
うにすることで、従来の屋根骨格はそのままにして垂木
部分のみの変更で対応できるようになり、種々の屋根構
造に簡単に対応でき、また、構造が単純であるので施工
も容易となる。さらに、集熱媒体路の部分を垂木と垂木
の間に配置できるので、無理なく集熱媒体路のための空
間を確保でき、また、集熱媒体の加熱による上昇にあわ
せて軒側から棟側の方向へと通水路の中の水を移動させ
るのに適している。
池素子が取り付けられた表面部材とその下に一体的に設
けられた集熱媒体路とからなり、幅方向の端部に垂木へ
の固定を行うための固定手段が設けられている構造の上
記太陽エネルギー変換装置を屋根として設置する場合、
垂木の上にこの太陽エネルギー変換装置がその固定手段
により固定された構造の屋根とするのが好ましい。すな
わち、棟木や母屋、梁といった屋根本体の強度を保つ構
造部材からなる骨格部材は従来の屋根構造そのままと
し、この骨格部材の上に垂木を取り付け、この垂木の上
に集熱媒体路が一体的に設けられた太陽エネルギー変換
装置を直接取り付ける様にして屋根を構成する。このよ
うにすることで、従来の屋根骨格はそのままにして垂木
部分のみの変更で対応できるようになり、種々の屋根構
造に簡単に対応でき、また、構造が単純であるので施工
も容易となる。さらに、集熱媒体路の部分を垂木と垂木
の間に配置できるので、無理なく集熱媒体路のための空
間を確保でき、また、集熱媒体の加熱による上昇にあわ
せて軒側から棟側の方向へと通水路の中の水を移動させ
るのに適している。
【０００８】さらに、上記構造の太陽エネルギー変換装
置付屋根は、垂木上で隣接する太陽エネルギー変換装置
がその幅方向端部で重なり、上に重なる太陽エネルギー
変換装置がその固定手段により下に重なる太陽エネルギ
ー変換装置を介して垂木に固定され、下に重なる太陽エ
ネルギー変換装置が上に重なる太陽エネルギー変換装置
に挟まれて垂木に固定されている構造とするのが好まし
い。
置付屋根は、垂木上で隣接する太陽エネルギー変換装置
がその幅方向端部で重なり、上に重なる太陽エネルギー
変換装置がその固定手段により下に重なる太陽エネルギ
ー変換装置を介して垂木に固定され、下に重なる太陽エ
ネルギー変換装置が上に重なる太陽エネルギー変換装置
に挟まれて垂木に固定されている構造とするのが好まし
い。
【０００９】
【発明の実施の態様】以下、図面を参照しながら本発明
についてさらに説明する。図１は、本発明に係る太陽エ
ネルギー変換装置の一例の構成を示す概略構成図であ
る。 本太陽エネルギー変換装置は、太陽エネルギー変
換装置の本体１（上記手段の欄で述べた太陽エネルギー
変換装置にあたる）と蓄熱水槽２、蓄熱水槽２の下層部
の低温水を本体１の水の入り口へ送るポンプ４、冷却集
熱部１１１と集熱昇温部１１２との境目で水の温度を測
定する温度計５と本体１の水の出口で水の温度を測定す
る温度計６、これら温度計からの温度データが入力され
これに基づいてポンプ４の運転と停止を制御する制御装
置３とから構成されている。そして、本体１は、集熱部
１１に多結晶シリコン太陽電池素子１２が取り付けられ
た構造となっており、集熱部１１はその上に太陽電池素
子が取り付けられているかいないかによって集熱媒体の
入り口側と出口側の二つの領域に区分され、入り口側に
太陽電池素子が取り付けられてこの部分が冷却集熱部１
１１とされ、出口側が集熱昇温部１１２とされている。
さらに、冷却集熱部１１１の水の容量が集熱昇温部１１
２の水の容量よりも大きくなるように設計されている。
また、制御装置３は温度計５の測定温度が初期設定温度
Ｔ１を越えるとポンプ４を運転し、温度計６の測定温度
が初期設定温度Ｔ２以下になるとポンプ４を停止するよ
うになっていて、温度Ｔ１は多結晶シリコン太陽電池素
子１２の冷却効果を十分に出せる範囲の温度Ｔ２より低
い温度に設定されている。なお、本体１は水平に取り付
けても、傾けて取り付けても良いが、特に本装置では太
陽電池素子の冷却効果を上げるために図に示すように水
の入り口側が出口側より下になるように傾けてとりつけ
るのが良い。
についてさらに説明する。図１は、本発明に係る太陽エ
ネルギー変換装置の一例の構成を示す概略構成図であ
る。 本太陽エネルギー変換装置は、太陽エネルギー変
換装置の本体１（上記手段の欄で述べた太陽エネルギー
変換装置にあたる）と蓄熱水槽２、蓄熱水槽２の下層部
の低温水を本体１の水の入り口へ送るポンプ４、冷却集
熱部１１１と集熱昇温部１１２との境目で水の温度を測
定する温度計５と本体１の水の出口で水の温度を測定す
る温度計６、これら温度計からの温度データが入力され
これに基づいてポンプ４の運転と停止を制御する制御装
置３とから構成されている。そして、本体１は、集熱部
１１に多結晶シリコン太陽電池素子１２が取り付けられ
た構造となっており、集熱部１１はその上に太陽電池素
子が取り付けられているかいないかによって集熱媒体の
入り口側と出口側の二つの領域に区分され、入り口側に
太陽電池素子が取り付けられてこの部分が冷却集熱部１
１１とされ、出口側が集熱昇温部１１２とされている。
さらに、冷却集熱部１１１の水の容量が集熱昇温部１１
２の水の容量よりも大きくなるように設計されている。
また、制御装置３は温度計５の測定温度が初期設定温度
Ｔ１を越えるとポンプ４を運転し、温度計６の測定温度
が初期設定温度Ｔ２以下になるとポンプ４を停止するよ
うになっていて、温度Ｔ１は多結晶シリコン太陽電池素
子１２の冷却効果を十分に出せる範囲の温度Ｔ２より低
い温度に設定されている。なお、本体１は水平に取り付
けても、傾けて取り付けても良いが、特に本装置では太
陽電池素子の冷却効果を上げるために図に示すように水
の入り口側が出口側より下になるように傾けてとりつけ
るのが良い。
【００１０】各部ではそれぞれ上部の方が温度による水
の比重変化のためにその温度が高くなり、冷却集熱部１
１１では温度計５の位置でもっとも高い温度となる。そ
して、この温度が太陽電池素子１２の変換効率を一定以
下には落とさないように設定された温度Ｔ１を越える
と、ポンプ４が動作して水の入り口から低温水が流入し
冷却集熱部１１１の温度はＴ１より低くなる。一方、集
熱昇温部１１２ではポンプ４の動作によりこの部分で昇
温された水の内、温度がＴ２以上のものだけが出口より
蓄熱水槽２へと送り込まれ、それ以下の温度のものは出
口での温度がＴ２以下となった時点でポンプ４が停止さ
れるためそのまま集熱昇温部１１２に残って再び加熱さ
れる。本太陽エネルギー変換装置では、冷却集熱部１１
１の水の容量が集熱昇温部１１２の水の容量よりも大き
くなるように設計されているので、冷却集熱部１１１の
方が集熱昇温部１１２よりも温度が上昇しにくく、冷却
集熱部１１１では効果的な太陽電池素子の冷却と予備集
熱が行われ、集熱昇温部１１２では予備集熱された水が
さらに高温にまで加熱される。
の比重変化のためにその温度が高くなり、冷却集熱部１
１１では温度計５の位置でもっとも高い温度となる。そ
して、この温度が太陽電池素子１２の変換効率を一定以
下には落とさないように設定された温度Ｔ１を越える
と、ポンプ４が動作して水の入り口から低温水が流入し
冷却集熱部１１１の温度はＴ１より低くなる。一方、集
熱昇温部１１２ではポンプ４の動作によりこの部分で昇
温された水の内、温度がＴ２以上のものだけが出口より
蓄熱水槽２へと送り込まれ、それ以下の温度のものは出
口での温度がＴ２以下となった時点でポンプ４が停止さ
れるためそのまま集熱昇温部１１２に残って再び加熱さ
れる。本太陽エネルギー変換装置では、冷却集熱部１１
１の水の容量が集熱昇温部１１２の水の容量よりも大き
くなるように設計されているので、冷却集熱部１１１の
方が集熱昇温部１１２よりも温度が上昇しにくく、冷却
集熱部１１１では効果的な太陽電池素子の冷却と予備集
熱が行われ、集熱昇温部１１２では予備集熱された水が
さらに高温にまで加熱される。
【００１１】図２は、本例太陽エネルギー変換装置の本
体１を屋根葺材一体型として構成したものの構造を示す
一部断面を有する斜視部分図である。本体１は、長方形
平板形状のステンレス製の表面部材１３１とその下に一
体的に設けられた深さ２ｃｍの集熱水路（集熱昇温部は
１ｃｍ）からなる集熱部１１とからなり、幅方向の端部
重なり部分（幅５ｃｍ）に垂木への固定を行うための固
定手段となる上部の直径が１ｃｍのテーパ状の突起１４
が設けられた構造で、表面部材１３１と集熱水路となる
凹部が形成されたステンレス製の裏面部材１３２とが貼
り合わされて作られており、裏面部材１３２に突起１４
が幅方向片側に長手方向に複数２０ｃｍ間隔で形成さ
れ、もう片方の側の突起１４に丁度幅方向に対向する位
置に穴１５が同じ２０ｃｍ間隔で形成されている。さら
に、裏面部材１３２は隣接する屋根葺材との重なり部分
（幅3.５ｃｍ）を形成し、この部分に前記の穴１５と屋
根葺材同士の合わせ目から侵入する水を軒へと流して雨
仕舞を確保する溝１６が形成されている。なお、これら
はプレスにより加工されている。
体１を屋根葺材一体型として構成したものの構造を示す
一部断面を有する斜視部分図である。本体１は、長方形
平板形状のステンレス製の表面部材１３１とその下に一
体的に設けられた深さ２ｃｍの集熱水路（集熱昇温部は
１ｃｍ）からなる集熱部１１とからなり、幅方向の端部
重なり部分（幅５ｃｍ）に垂木への固定を行うための固
定手段となる上部の直径が１ｃｍのテーパ状の突起１４
が設けられた構造で、表面部材１３１と集熱水路となる
凹部が形成されたステンレス製の裏面部材１３２とが貼
り合わされて作られており、裏面部材１３２に突起１４
が幅方向片側に長手方向に複数２０ｃｍ間隔で形成さ
れ、もう片方の側の突起１４に丁度幅方向に対向する位
置に穴１５が同じ２０ｃｍ間隔で形成されている。さら
に、裏面部材１３２は隣接する屋根葺材との重なり部分
（幅3.５ｃｍ）を形成し、この部分に前記の穴１５と屋
根葺材同士の合わせ目から侵入する水を軒へと流して雨
仕舞を確保する溝１６が形成されている。なお、これら
はプレスにより加工されている。
【００１２】また、表面部材１３１は全長３ｍでその一
部に長さ２ｍ、幅３２ｃｍの凹部が形成され、この部分
にエチレンビニルアセテートフィルムを介して多結晶シ
リコン太陽電池素子１２が貼り付けられ、さらにエチレ
ンビニルアセテートフィルムを介して透明強化ガラス１
７が貼り付けられて太陽電池素子１２の表面が保護され
た構造となっている。太陽電池素子１２は長さ方向に１
９枚幅方向に３枚配置され、全ての素子が直列に接続さ
れて長手方向の両端からそれぞれ出力引出線が一番近く
の突起１４に導かれ、これらが垂木のこれら突起１４の
位置に対応する位置に設けられた接続部で電気的に接続
されるような構造となっている。図３は、本例太陽エネ
ルギー変換装置の本体１の長手方向の断面を示す断面図
である。 長手方向においては、表面部材１３１の方が
裏面部材１３２より長くなっており、集熱通水路の一方
の端部に水の入口１８が、他方の端部に水の出口１９が
設けられ、太陽電池素子１２は集熱部１１上の入口側に
取り付けられた構造となっている。
部に長さ２ｍ、幅３２ｃｍの凹部が形成され、この部分
にエチレンビニルアセテートフィルムを介して多結晶シ
リコン太陽電池素子１２が貼り付けられ、さらにエチレ
ンビニルアセテートフィルムを介して透明強化ガラス１
７が貼り付けられて太陽電池素子１２の表面が保護され
た構造となっている。太陽電池素子１２は長さ方向に１
９枚幅方向に３枚配置され、全ての素子が直列に接続さ
れて長手方向の両端からそれぞれ出力引出線が一番近く
の突起１４に導かれ、これらが垂木のこれら突起１４の
位置に対応する位置に設けられた接続部で電気的に接続
されるような構造となっている。図３は、本例太陽エネ
ルギー変換装置の本体１の長手方向の断面を示す断面図
である。 長手方向においては、表面部材１３１の方が
裏面部材１３２より長くなっており、集熱通水路の一方
の端部に水の入口１８が、他方の端部に水の出口１９が
設けられ、太陽電池素子１２は集熱部１１上の入口側に
取り付けられた構造となっている。
【００１３】図４は本例太陽エネルギー変換装置本体１
を屋根として取り付けた状態での幅方向の断面構造図で
ある。屋根は、母屋４２に本体１の働き幅間隔（３6 ｃ
ｍ）で垂木４１が取り付けられ、垂木４１の上に本体１
が突起１４により水の入口が下になるように直接取り付
けられた構造となっている。そして、本体１ｂの左側端
部は、その左側に隣接する本体１ａを介して左側の垂木
４１に突起１４により固定され、本体１ｂの右側端部
は、その右側に隣接する本体１ｃが本体１ｂの穴１５を
上に重なる本体１ｃの突起１４が差し通すようにしてそ
の上に重ねられて右側の垂木４１に固定されることでこ
の本体１ｃと垂木４１との間に挟まれて固定されること
で、垂木上で隣接する本体がその幅方向端部で重なり、
上に重なる本体が固定手段により下に重なる本体を介し
て垂木に固定され、下に重なる本体が上に重なる本体に
挟まれて垂木に固定された構造となっている。
を屋根として取り付けた状態での幅方向の断面構造図で
ある。屋根は、母屋４２に本体１の働き幅間隔（３6 ｃ
ｍ）で垂木４１が取り付けられ、垂木４１の上に本体１
が突起１４により水の入口が下になるように直接取り付
けられた構造となっている。そして、本体１ｂの左側端
部は、その左側に隣接する本体１ａを介して左側の垂木
４１に突起１４により固定され、本体１ｂの右側端部
は、その右側に隣接する本体１ｃが本体１ｂの穴１５を
上に重なる本体１ｃの突起１４が差し通すようにしてそ
の上に重ねられて右側の垂木４１に固定されることでこ
の本体１ｃと垂木４１との間に挟まれて固定されること
で、垂木上で隣接する本体がその幅方向端部で重なり、
上に重なる本体が固定手段により下に重なる本体を介し
て垂木に固定され、下に重なる本体が上に重なる本体に
挟まれて垂木に固定された構造となっている。
【００１４】図５は、固定手段である突起１４の垂木４
１への取り付け構造を示す断面構造図である。垂木４１
には、本体１の突起１４の位置にあわせて円形の開口部
の円周部にゴム部材２１が取り付けられて構成された突
起受け部が設けられており、この開口部に断面が円形で
上部の直径が開口部の直径よりも大きなテーパ形状の突
起１４が差し込まれることで、ゴムによる弾性力と摩擦
力とで固定されるようになっている。尚、本発明の固定
手段はこのような構造に限られるものではなく、フック
で固定するような構造とすることも出来る。
１への取り付け構造を示す断面構造図である。垂木４１
には、本体１の突起１４の位置にあわせて円形の開口部
の円周部にゴム部材２１が取り付けられて構成された突
起受け部が設けられており、この開口部に断面が円形で
上部の直径が開口部の直径よりも大きなテーパ形状の突
起１４が差し込まれることで、ゴムによる弾性力と摩擦
力とで固定されるようになっている。尚、本発明の固定
手段はこのような構造に限られるものではなく、フック
で固定するような構造とすることも出来る。
【００１５】図６と図７は本発明に係る太陽エネルギー
変換装置の別の例を示す図であって、図６は本体１（上
記手段の欄で述べた太陽エネルギー変換装置にあたる）
の長手方向の断面を示す断面図、図７はこの太陽エネル
ギー変換装置の構成を示す概略構成図である。本例の本
体１は、集熱部１１上に単結晶シリコン太陽電池素子１
２が取り付けられ、集熱部１１上のグリコール系水溶液
からなる集熱媒体の入口１８側に太陽電池素子１２が取
り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子１２の冷却
と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱部１１
上の集熱媒体の出口１９側に主として集熱媒体による集
熱が行われる集熱昇温部が形成された構造となってお
り、冷却集熱部と集熱昇温部の深さは共に１ｃｍでその
容量が同じとなっている。また、太陽エネルギー変換装
置は、本体１と蓄熱水槽２、蓄熱水槽２の下層部の低温
水を本体１の水の入口へ送るポンプ４とからなり、制御
装置（図示されていない）により、蓄熱水槽２の上部に
本体１の水の出口から入ってくる温度を検知して、この
温度が所定温度以上である場合には常にポンプ４を運転
する構造となっている。
変換装置の別の例を示す図であって、図６は本体１（上
記手段の欄で述べた太陽エネルギー変換装置にあたる）
の長手方向の断面を示す断面図、図７はこの太陽エネル
ギー変換装置の構成を示す概略構成図である。本例の本
体１は、集熱部１１上に単結晶シリコン太陽電池素子１
２が取り付けられ、集熱部１１上のグリコール系水溶液
からなる集熱媒体の入口１８側に太陽電池素子１２が取
り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子１２の冷却
と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱部１１
上の集熱媒体の出口１９側に主として集熱媒体による集
熱が行われる集熱昇温部が形成された構造となってお
り、冷却集熱部と集熱昇温部の深さは共に１ｃｍでその
容量が同じとなっている。また、太陽エネルギー変換装
置は、本体１と蓄熱水槽２、蓄熱水槽２の下層部の低温
水を本体１の水の入口へ送るポンプ４とからなり、制御
装置（図示されていない）により、蓄熱水槽２の上部に
本体１の水の出口から入ってくる温度を検知して、この
温度が所定温度以上である場合には常にポンプ４を運転
する構造となっている。
【００１６】図８は、本発明に係る太陽エネルギー変換
装置のさらに別の例を示す図であって、太陽エネルギー
変換装置１の長手方向の断面を示す断面図である。本例
の太陽エネルギー変換装置１は、集熱部１１上に単結晶
シリコン太陽電池素子１２が取り付けられ、集熱部１１
上の水からなる集熱媒体の入口１８側に太陽電池素子１
２が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子１２
の冷却と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱
部１１上の集熱媒体の出口１９側に主として集熱媒体に
よる集熱が行われる集熱昇温部が形成された構造となっ
ており、冷却集熱部の深さは１ｃｍで集熱昇温部の深さ
は１．７ｃｍでその容量は集熱昇温部の方が多く、裏面
部材１３２の集熱部１１の形状が冷却集熱部と集熱昇温
部との境目において長手方向に平坦となっていることを
特徴とする。
装置のさらに別の例を示す図であって、太陽エネルギー
変換装置１の長手方向の断面を示す断面図である。本例
の太陽エネルギー変換装置１は、集熱部１１上に単結晶
シリコン太陽電池素子１２が取り付けられ、集熱部１１
上の水からなる集熱媒体の入口１８側に太陽電池素子１
２が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子１２
の冷却と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱
部１１上の集熱媒体の出口１９側に主として集熱媒体に
よる集熱が行われる集熱昇温部が形成された構造となっ
ており、冷却集熱部の深さは１ｃｍで集熱昇温部の深さ
は１．７ｃｍでその容量は集熱昇温部の方が多く、裏面
部材１３２の集熱部１１の形状が冷却集熱部と集熱昇温
部との境目において長手方向に平坦となっていることを
特徴とする。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、効率的な冷却と高い熱
を得ることが可能となり、また、表面部材と固定手段を
設けて構成することにより、施工が簡単でかつ種々の屋
根構造にも容易に適用できるようになる。さらに、上記
例のように太陽エネルギー変換装置をその表面を形成す
る金属表面部材と、主として集熱媒体路を形成するため
の金属裏面部材との貼り合せ構造とすることで、表面部
材の形状を変えて簡単に屋根の外観形状を変えることが
でき、種々の形状の屋根を容易に形成することが可能と
なる。
を得ることが可能となり、また、表面部材と固定手段を
設けて構成することにより、施工が簡単でかつ種々の屋
根構造にも容易に適用できるようになる。さらに、上記
例のように太陽エネルギー変換装置をその表面を形成す
る金属表面部材と、主として集熱媒体路を形成するため
の金属裏面部材との貼り合せ構造とすることで、表面部
材の形状を変えて簡単に屋根の外観形状を変えることが
でき、種々の形状の屋根を容易に形成することが可能と
なる。
【図１】 太陽エネルギー変換装置の一例を示す概略構
成図である。
成図である。
【図２】 一部断面を有する斜視部分図である。
【図３】 長手方向の断面を示す断面図である。
【図４】 屋根として取り付けた状態での幅方向の断面
構造図である。
構造図である。
【図５】 突起の垂木への取り付け構造を示す断面構造
図である。
図である。
【図６】 別の例の長手方向の断面を示す断面図であ
る。
る。
【図７】 別の例の概略構成図である。
【図８】 さらに別の例の長手方向の断面を示す断面図
である。
である。
１：太陽エネルギー変換装置または本体 ２：蓄
熱水槽 ３：制御装置 ４：ポンプ １１：集熱部 １１１：冷却集熱部 １１２
集熱昇温部 １２：太陽電池素子 １３１：表面部材 １３：
裏面部材 １４：突起 １５：穴
熱水槽 ３：制御装置 ４：ポンプ １１：集熱部 １１１：冷却集熱部 １１２
集熱昇温部 １２：太陽電池素子 １３１：表面部材 １３：
裏面部材 １４：突起 １５：穴
Claims (5)
- 【請求項１】 集熱部上に太陽電池素子が取り付けられ
た装置であって、集熱部上の集熱媒体の入口側に太陽電
池素子が取り付けられて集熱媒体による該太陽電池素子
の冷却と集熱とが行われる冷却集熱部が形成され、集熱
部上の集熱媒体の出口側に主として集熱媒体による集熱
が行われる集熱昇温部が形成されていることを特徴とす
る太陽エネルギー変換装置。 - 【請求項２】 冷却集熱部の集熱媒体容量が集熱昇温部
の冷却媒体容量よりも大きくなっていることを特徴とす
る請求項１記載の太陽エネルギー変換装置。 - 【請求項３】 屋根表面を形成し、その上に太陽電池素
子が取り付けられた表面部材とその下に一体的に設けら
れた集熱媒体路とからなり、幅方向の端部に垂木への固
定を行うための固定手段が設けられていることを特徴と
する請求項１または請求項２記載の太陽エネルギー変換
装置。 - 【請求項４】 垂木の上に請求項３記載の太陽エネルギ
ー変換装置がその固定手段により固定されていることを
特徴とする太陽エネルギー変換装置付屋根。 - 【請求項５】 垂木上で隣接する太陽エネルギー変換装
置がその幅方向端部で重なり、上に重なる太陽エネルギ
ー変換装置がその固定手段により下に重なる太陽エネル
ギー変換装置を介して垂木に固定され、下に重なる太陽
エネルギー変換装置が上に重なる太陽エネルギー変換装
置に挟まれて垂木に固定されていることを特徴とする請
求項４記載の太陽エネルギー変換装置付屋根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8333945A JPH10169134A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 太陽エネルギー変換装置および太陽エネルギー変換装置付屋根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8333945A JPH10169134A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 太陽エネルギー変換装置および太陽エネルギー変換装置付屋根 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169134A true JPH10169134A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18271740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8333945A Pending JPH10169134A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 太陽エネルギー変換装置および太陽エネルギー変換装置付屋根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10169134A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010005402A3 (en) * | 2008-07-11 | 2010-04-01 | Kajetan Bajt | Photovoltaic surfaces cooling system |
| CN101867325A (zh) * | 2010-06-08 | 2010-10-20 | 孙国锋 | 太阳能光伏发电系统的冷却装置 |
| CN102127953B (zh) | 2010-01-12 | 2013-01-23 | 樊华 | 太阳能幕墙的水循环散热装置 |
| WO2026016493A1 (zh) * | 2024-07-15 | 2026-01-22 | 双良节能系统股份有限公司 | 一种pvt组件 |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP8333945A patent/JPH10169134A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010005402A3 (en) * | 2008-07-11 | 2010-04-01 | Kajetan Bajt | Photovoltaic surfaces cooling system |
| CN102127953B (zh) | 2010-01-12 | 2013-01-23 | 樊华 | 太阳能幕墙的水循环散热装置 |
| CN101867325A (zh) * | 2010-06-08 | 2010-10-20 | 孙国锋 | 太阳能光伏发电系统的冷却装置 |
| WO2026016493A1 (zh) * | 2024-07-15 | 2026-01-22 | 双良节能系统股份有限公司 | 一种pvt组件 |
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