JPS5818060A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents
太陽熱集熱装置Info
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- JPS5818060A JPS5818060A JP56117431A JP11743181A JPS5818060A JP S5818060 A JPS5818060 A JP S5818060A JP 56117431 A JP56117431 A JP 56117431A JP 11743181 A JP11743181 A JP 11743181A JP S5818060 A JPS5818060 A JP S5818060A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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-
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/60—Thermal-PV hybrids
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、太陽熱温風、集熱を有効に行うことができ
るようにした太陽熱集熱装置に関する。
るようにした太陽熱集熱装置に関する。
太陽熱を住宅用の給湯、暖房に利用する技術開発が各方
面で進められている。その集熱システムは大きく分けて
水集熱システムと空気集熱システムがある。空気集熱シ
ステムは水集熱システムに比較して水もれ、材料腐蝕、
凍結などの問題がなく構造が簡単でしかも性能も水集熱
に劣らないものも容易に作ることができるため住宅用の
暖房給湯システムとして有望と考えられ、すでに一部実
用化されている。
面で進められている。その集熱システムは大きく分けて
水集熱システムと空気集熱システムがある。空気集熱シ
ステムは水集熱システムに比較して水もれ、材料腐蝕、
凍結などの問題がなく構造が簡単でしかも性能も水集熱
に劣らないものも容易に作ることができるため住宅用の
暖房給湯システムとして有望と考えられ、すでに一部実
用化されている。
第１図はそのシステムの一例のシステム構成図である。
＃Ｉ１図の１は集熱屋根である。＠２図はその集熱屋根
の一例で、横断面図でおる。
の一例で、横断面図でおる。
第２図の２０は屋根タルキ、２１は波板状の集熱板であ
シ、その上に透明フィルム２２、さらにその上にガラス
２３が職シ付けられておル、集熱板２１の下には断熱材
２４、その下に合板２５が取シ付けられている。ガラス
２３を支持するためタルキ２０の上にサツシ２６とガラ
ス押えガスケット２７がある。
シ、その上に透明フィルム２２、さらにその上にガラス
２３が職シ付けられておル、集熱板２１の下には断熱材
２４、その下に合板２５が取シ付けられている。ガラス
２３を支持するためタルキ２０の上にサツシ２６とガラ
ス押えガスケット２７がある。
ガラス２３を通して入って来た太陽光はフィルム２２を
通シ集熱板２１の黒色の表面で吸収され、集熱板２１の
温度は上昇し、空気通路２８を流れる空気に熱が伝えら
れ温風となる。
通シ集熱板２１の黒色の表面で吸収され、集熱板２１の
温度は上昇し、空気通路２８を流れる空気に熱が伝えら
れ温風となる。
ここで、第１図に戻ってシステムを説明すると集熱屋根
１で暖かくなった温風はヘッダダクト２を経て、集熱７
アン３によシ集熱〆クト４を通シ、砕石蓄熱槽５に送ら
れ、砕石の中を通るとき砕石に熱を与えて冷たくなりた
空気は戻シダクトを形成するダクトスペース６を通って
、矢印のように位置が切換えできる切換えメンΔ−１を
経て入ロヘッダダク）１ｔ−経て再び集熱屋根１に入る
。
１で暖かくなった温風はヘッダダクト２を経て、集熱７
アン３によシ集熱〆クト４を通シ、砕石蓄熱槽５に送ら
れ、砕石の中を通るとき砕石に熱を与えて冷たくなりた
空気は戻シダクトを形成するダクトスペース６を通って
、矢印のように位置が切換えできる切換えメンΔ−１を
経て入ロヘッダダク）１ｔ−経て再び集熱屋根１に入る
。
集熱〆クト４の途中に空調ファン１１が分岐されて設け
られておシ、この空調ファン１１によシ温風は各室分配
ダクト１５′を経て吹出口１５よシ各部屋に温風が吹き
出される。
られておシ、この空調ファン１１によシ温風は各室分配
ダクト１５′を経て吹出口１５よシ各部屋に温風が吹き
出される。
日射が集熱屋根ＩＫあたらなくなると集熱板は温度が低
下し図示しない集熱板温度センサによシ集熱７アン１は
運転が自動的に止められる。
下し図示しない集熱板温度センサによシ集熱７アン１は
運転が自動的に止められる。
集熱ファン１が止ると同時に集熱ダンパ１０は図示の位
置に来て、集熱Ｉクト４内の空気の流れは止められる。
置に来て、集熱Ｉクト４内の空気の流れは止められる。
このとき空調ファン１１を運転すると砕石蓄熱槽５の中
は集熱時と逆の方向に第１図の右から左へ空気が流れ、
砕石から熱が取シ出されて温風ができ、各部屋に送られ
ることＫなる。曇の日が続いた場合はダン／４１３、ヒ
ートｌンプ１４が作動して温風が作られる。
は集熱時と逆の方向に第１図の右から左へ空気が流れ、
砕石から熱が取シ出されて温風ができ、各部屋に送られ
ることＫなる。曇の日が続いた場合はダン／４１３、ヒ
ートｌンプ１４が作動して温風が作られる。
集熱〆クト６の中には熱交換器９が設置されてお如、そ
の熱交換器９のエヤイブの中には水が通され、湯となっ
て貯湯タンク１６に戻る。
の熱交換器９のエヤイブの中には水が通され、湯となっ
て貯湯タンク１６に戻る。
空気集熱システムは以上のように構造が簡単で、住宅用
の暖房給湯システムとして非常にすぐれているが、集熱
ファンＳの動力が比較的大きくカるという欠点がある。
の暖房給湯システムとして非常にすぐれているが、集熱
ファンＳの動力が比較的大きくカるという欠点がある。
また屋根にあたる日射量は晴の日はだいたい第３図に示
すように変化する。したがって集熱ファンの風量が一定
であれば、集熱温度は第３図の破線のように変化するこ
とになる。
すように変化する。したがって集熱ファンの風量が一定
であれば、集熱温度は第３図の破線のように変化するこ
とになる。
暖房給湯に必要な温度はほぼ一定しており、例えば給湯
では入浴に必要な温度は４０℃〜４５℃であシ、暖房の
場合もあまシ低い温風温度では十分な暖房効果が得られ
ない。
では入浴に必要な温度は４０℃〜４５℃であシ、暖房の
場合もあまシ低い温風温度では十分な暖房効果が得られ
ない。
風量を少めにし、日射量の小ないときも集熱温度が高く
なるようにすると集熱効率が低下する。これとは逆に風
量を多くシ、集熱温度が必要にして十分な温度に押さえ
集熱効率を高く維持することが望ましいが、それには日
射に応じ、集熱風量を変化させることが必要となる。
なるようにすると集熱効率が低下する。これとは逆に風
量を多くシ、集熱温度が必要にして十分な温度に押さえ
集熱効率を高く維持することが望ましいが、それには日
射に応じ、集熱風量を変化させることが必要となる。
第１図の集熱ダンノ々１０を日射量に応じて角度を可食
とし、集熱温度を比較的一定に保つようにする方法も提
案されている。しかし、この場合機構が複雑になシかつ
集熱ファンＳの動力をただしぼシメン／４でロスにする
という欠点もある。
とし、集熱温度を比較的一定に保つようにする方法も提
案されている。しかし、この場合機構が複雑になシかつ
集熱ファンＳの動力をただしぼシメン／４でロスにする
という欠点もある。
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、集熱器の一部に太陽電池を配設し、この太陽電
池のエネルギによシ集熱ファンを運転することによシ有
効にエネルギを活用できる太陽熱集熱装置を提供するこ
とを目的とする。
もので、集熱器の一部に太陽電池を配設し、この太陽電
池のエネルギによシ集熱ファンを運転することによシ有
効にエネルギを活用できる太陽熱集熱装置を提供するこ
とを目的とする。
以下、この発明の太陽熱集熱装置の実施例について図面
に基づき説明する。第４図はその一実施例に適用される
集熱板の斜視図であり、その一部に太陽電池を組み込み
、温風集熱器の集熱板として使用されるものである。
に基づき説明する。第４図はその一実施例に適用される
集熱板の斜視図であり、その一部に太陽電池を組み込み
、温風集熱器の集熱板として使用されるものである。
この第４図において、波板状の温風式の集熱板２１（第
２図と同様）上の一部に太陽電池ＪＯが装着されている
。この集熱板２１を第１図で示した集熱屋根１の空気の
入口側の集熱板温度が低くなっている領域に設ける。そ
して太陽電池３０の発生電力で集熱７アン３を運転すす
るようにする。また第１図において集熱ファンＳを集熱
ボンデ１１の運転に太陽電池発生電力を用いるようにし
てもよい。
２図と同様）上の一部に太陽電池ＪＯが装着されている
。この集熱板２１を第１図で示した集熱屋根１の空気の
入口側の集熱板温度が低くなっている領域に設ける。そ
して太陽電池３０の発生電力で集熱７アン３を運転すす
るようにする。また第１図において集熱ファンＳを集熱
ボンデ１１の運転に太陽電池発生電力を用いるようにし
てもよい。
一例として集熱面積５０ｍ 集熱ファン動力を３００Ｗ
とする。太陽電池３０の効率は現状の開発レベルでは１
０〜１３チの程度であシ、これを１０％とし、日射量を
日中最大９００ＷＡｎ２とすると太陽電池の必要面積は
約３，５ｍ となる。
とする。太陽電池３０の効率は現状の開発レベルでは１
０〜１３チの程度であシ、これを１０％とし、日射量を
日中最大９００ＷＡｎ２とすると太陽電池の必要面積は
約３，５ｍ となる。
少し余裕を見て５ ｍ２あれば十分である。つｔ、ｂ集
熱面積の１０％の面積の太陽電池があれば集熱ファン動
力としては十分である。太陽電池の効率が１０チでも残
シのエネルギは、はとんど熱として温風の集熱エネルギ
に１、有、効に使われ、損失とはならない点もむの方式
の勝れた点である。
熱面積の１０％の面積の太陽電池があれば集熱ファン動
力としては十分である。太陽電池の効率が１０チでも残
シのエネルギは、はとんど熱として温風の集熱エネルギ
に１、有、効に使われ、損失とはならない点もむの方式
の勝れた点である。
このように、太陽電池３００発生電力で集熱７アンＪｔ
−運転するよ、うにすれば日射があたれば自動的に集熱
ファン３がまわシ、日射がなくなると集熱ファン１は止
まる０日射が強いときは太陽電池１０の発生電力も大き
くなシ、集熱ファン３の回転数も高くな〕、集熱風量が
多くなシ、日射が弱いときは太陽電池ＪＯの発生電力も
少なくな）集熱ファンＳの回転数も低くな〕、集熱風量
も減少し、日射量による集熱温度の変化の巾が縮まる方
向になる。
−運転するよ、うにすれば日射があたれば自動的に集熱
ファン３がまわシ、日射がなくなると集熱ファン１は止
まる０日射が強いときは太陽電池１０の発生電力も大き
くなシ、集熱ファン３の回転数も高くな〕、集熱風量が
多くなシ、日射が弱いときは太陽電池ＪＯの発生電力も
少なくな）集熱ファンＳの回転数も低くな〕、集熱風量
も減少し、日射量による集熱温度の変化の巾が縮まる方
向になる。
このように上記実施例においては、集熱制御装置がなく
ても自動的に集熱温風の温度中が小さくなシ、非常に効
率的な集熱がなされることになる。
ても自動的に集熱温風の温度中が小さくなシ、非常に効
率的な集熱がなされることになる。
太陽電池１０の効率は前述のように１０ｆＡ程度が現状
であるが、他の太陽エネルギは熱とな〕♀気に伝えられ
、集熱され損失にはならない。
であるが、他の太陽エネルギは熱とな〕♀気に伝えられ
、集熱され損失にはならない。
また太陽電池の効率は温度によ）変化し、例えば第５図
に一例を示すようにあ”る温度以上になると効率が急激
に低下する。したがって集熱空気の入口近くに太陽電池
管設置すれば最も効率がよく、太陽電池の劣化も少なく
なる。
に一例を示すようにあ”る温度以上になると効率が急激
に低下する。したがって集熱空気の入口近くに太陽電池
管設置すれば最も効率がよく、太陽電池の劣化も少なく
なる。
太陽電池はシリコンなど地上に多墓に存在する原料よシ
作られ薄いものでよく、低いコストでできる可能性を有
しておシ、その低コスト化の研究開発が進められている
が、現在の商用電力のコストに見合う程度で低コスト化
することは容易なことではない六考見られている。
作られ薄いものでよく、低いコストでできる可能性を有
しておシ、その低コスト化の研究開発が進められている
が、現在の商用電力のコストに見合う程度で低コスト化
することは容易なことではない六考見られている。
しかし、この発明における太陽電池は単に商用電力で集
熱ファンを運転するかわりに太陽電池の発生電力で運転
するだけでまく、理想的な集熱制御装置の働きもなし、
また商用電力を太陽電池で置き換えようとする場合に問
題となる。
熱ファンを運転するかわりに太陽電池の発生電力で運転
するだけでまく、理想的な集熱制御装置の働きもなし、
また商用電力を太陽電池で置き換えようとする場合に問
題となる。
電圧制御や直流−交流インバータその他の制御回路ある
いは日射のないときに電力の供給をできるようにするた
めの装置などすべて不要である。したがってこの発明の
太陽電池の使い方では太陽電池が和尚高価であっても経
済的に引き合うことになる。 。
いは日射のないときに電力の供給をできるようにするた
めの装置などすべて不要である。したがってこの発明の
太陽電池の使い方では太陽電池が和尚高価であっても経
済的に引き合うことになる。 。
なお、上記実施例においては、太陽電池３０は集熱板２
１の集熱面積の１／３以内で、空気入口側の低温度域の
温風集熱器の受光面に太陽電池Ｓ＃を配置した場合であ
るが要は集熱板２１の受光ｔの一部に太陽電池３０を設
置し、この太陽電池の発生電力によシ集熱ファンを運転
すればよい。
１の集熱面積の１／３以内で、空気入口側の低温度域の
温風集熱器の受光面に太陽電池Ｓ＃を配置した場合であ
るが要は集熱板２１の受光ｔの一部に太陽電池３０を設
置し、この太陽電池の発生電力によシ集熱ファンを運転
すればよい。
以上のように、この発明の太陽熱集熱装置によれば、集
熱板の受光面の一部に太陽電池を設置し、仁の太陽電池
の発生電力で集熱ファンを運転するよう和したので、集
熱空気温度が狭い範囲内に保たれるとともに１太陽熱の
温風、集熱を有効に行うことができるとともに有効にエ
ネルギを活用できるものである。
熱板の受光面の一部に太陽電池を設置し、仁の太陽電池
の発生電力で集熱ファンを運転するよう和したので、集
熱空気温度が狭い範囲内に保たれるとともに１太陽熱の
温風、集熱を有効に行うことができるとともに有効にエ
ネルギを活用できるものである。
第１図は従来の太陽熱温風熱暖（′冷）房給湯システム
の一例を示すシステム構成図、第２図は従来の温風集熱
器組み込み屋根の一例を示す横断面図、第３図は平板集
熱器の日射量と時刻の関係の典型的な一例と従来の集熱
風量一定の場合の温風集熱器Ｋかける時刻と集熱温度の
関係の一例を示すグラフ、第４図はこの発明の太陽集熱
装置の一実施例に適用される集熱板の斜シ図、第５図は
シリコン太陽電池における効率の温度の関係を示すグラ
フである。 １−・集熱屋根、２・・・ヘッダダクト、３・・・集熱
ファン、４・・・集熱ダクト、５・・・砕石蓄熱槽、６
・・・ダクトペース、１・−切換Ｉン／譬、８・・・入
口ヘッダダクト、９・・・空気−水熱交換器、１０・・
・集熱メン／４、Ｊ １−・・空調ファン、１４−・・
ヒートポンプ、１６・・・貯湯タンク、２１・・・集熱
板、３０・−太陽電池。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 ｂ：ｕｕソ・ＬＫＪ１２：ＯＬ）＋５：００１七５：０
０第４図 Ｂ！１１１ 遍鷹
の一例を示すシステム構成図、第２図は従来の温風集熱
器組み込み屋根の一例を示す横断面図、第３図は平板集
熱器の日射量と時刻の関係の典型的な一例と従来の集熱
風量一定の場合の温風集熱器Ｋかける時刻と集熱温度の
関係の一例を示すグラフ、第４図はこの発明の太陽集熱
装置の一実施例に適用される集熱板の斜シ図、第５図は
シリコン太陽電池における効率の温度の関係を示すグラ
フである。 １−・集熱屋根、２・・・ヘッダダクト、３・・・集熱
ファン、４・・・集熱ダクト、５・・・砕石蓄熱槽、６
・・・ダクトペース、１・−切換Ｉン／譬、８・・・入
口ヘッダダクト、９・・・空気−水熱交換器、１０・・
・集熱メン／４、Ｊ １−・・空調ファン、１４−・・
ヒートポンプ、１６・・・貯湯タンク、２１・・・集熱
板、３０・−太陽電池。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 ｂ：ｕｕソ・ＬＫＪ１２：ＯＬ）＋５：００１七５：０
０第４図 Ｂ！１１１ 遍鷹
Claims (1)
- 太陽熱を集熱する集熱器集熱板の受光面の一部に太陽電
池を設置し、この太陽電池で発生した電力によシ上記集
熱器で県勢された太陽熱温風を建造物内に導くための集
熱ファンを運転すること１ｋＩ！＃黴とする太陽熱集熱
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117431A JPS5818060A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 太陽熱集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117431A JPS5818060A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 太陽熱集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818060A true JPS5818060A (ja) | 1983-02-02 |
Family
ID=14711471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56117431A Pending JPS5818060A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 太陽熱集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818060A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180569A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Koasa Shoji Kk | 海苔の品質連続判定仕分け装置 |
| JPS60180567A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Koasa Shoji Kk | 海苔の色艶連続判定仕分け装置 |
| JPS60182793U (ja) * | 1984-05-14 | 1985-12-04 | 株式会社 親和製作所 | 海苔の搬送方向変換装置 |
| JPH06185755A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-08 | Kyocera Corp | 光・熱ハイブリッドコレクターを利用した空調システム |
| JPH07243707A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-19 | Nippon Tokushu Sangyo Kk | 熱風供給装置 |
| US5452710A (en) * | 1994-03-28 | 1995-09-26 | Solar Attic, Inc. | Self-sufficient apparatus and method for conveying solar heat energy from an attic |
| NL1019276C2 (nl) * | 2001-11-01 | 2003-05-02 | Stork J E Ventilatoren Bv | Gekoelde inrichting voor het omzetten van zonnestraling in elektrische energie. |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56117431A patent/JPS5818060A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180569A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Koasa Shoji Kk | 海苔の品質連続判定仕分け装置 |
| JPS60180567A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Koasa Shoji Kk | 海苔の色艶連続判定仕分け装置 |
| JPS60182793U (ja) * | 1984-05-14 | 1985-12-04 | 株式会社 親和製作所 | 海苔の搬送方向変換装置 |
| JPH06185755A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-08 | Kyocera Corp | 光・熱ハイブリッドコレクターを利用した空調システム |
| JPH07243707A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-19 | Nippon Tokushu Sangyo Kk | 熱風供給装置 |
| US5452710A (en) * | 1994-03-28 | 1995-09-26 | Solar Attic, Inc. | Self-sufficient apparatus and method for conveying solar heat energy from an attic |
| NL1019276C2 (nl) * | 2001-11-01 | 2003-05-02 | Stork J E Ventilatoren Bv | Gekoelde inrichting voor het omzetten van zonnestraling in elektrische energie. |
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