(54)【考案の名称】給湯及び発電可能な太陽光発電システム

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(72)【考案者】【考案者】

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【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、特に太陽光の廃熱を利用して水を加熱する太陽光発電システムに関するものである。

【従来の技術】

【0002】
太陽光発電は、再生可能エネルギーであり、太陽電池または給湯器に応用でき、尚且つ、環境に優しい発電方式である。また、太陽光で発電する時は、ソーラーチップにより太陽光を電力に変換することはできるが、太陽光の熱を利用することはできないと共に、その熱を排出することも出来ない。
【考案が解決しようとする課題】
【0003】
上述したように、既存の太陽光発電システムは、太陽光を用いて発電することはできるが、排熱装置を備えていないことから、太陽光発電システム(例えば、発電モジュールや、発電パネル、ソーラーチップなど)の温度が常温より高くなり、ソーラーチップの変換効率が低下してしまうという問題があった。
【0004】
また、既存の太陽光発電システムをソーラー給湯器に応用すれば、太陽光の廃熱により水を加熱してエネルギーの再利用を行うことができるが、この装置によれば、夏は日差しが強いことから、お湯が熱すぎるという問題を有し、一方、冬には日差しが弱いことから、電力を用いて水を加熱する必要があるので、排熱の再利用ができないだけでなく、電力を消耗してしまうという問題があった。

【効果】

【0011】
本考案は上記の構成を有することから、ソーラーパネルにより光を電力に変換すると共に、排熱装置により太陽光からの熱を排出して、ソーラーパネルの温度を下げて正常に稼動させ、更に、排熱装置を通過した液体をお湯として再利用できる、給湯及び発電可能な太陽光発電システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例の分解斜視図である。
【図2】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例の部分分解斜視図である。
【図3】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例において、複数のソーラーモジュールを連結した状態を示す斜視図である。
【図4】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例において、複数のソーラーモジュールを連結した状態を示す平面図である。
【図5】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の部分分解斜視図である。
【図6】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の斜視図である。
【図7】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の部分斜視断面図である。
【図8】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の断面図である。
【図9】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例において、複数のソーラーモジュールを連結した状態を示す斜視図である。

【0013】
以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本考案の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本考案の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。
【0014】
図1及び図2に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおける第一実施例は、ソーラーモジュール10を備え、該ソーラーモジュール10は、ソーラーパネル20と、フレーム30と、排熱装置40とを有し、その内、該ソーラーパネル20の上面に受光面21が設けられると共に、底面に非受光面22が設けられ、該非受光面22側に変換器23が設置される。
【0015】
前記フレーム30は、ソーラーパネル20の底部周縁に組み合わせられ、内部にスペースが形成され、相対する壁部の両側近傍にそれぞれ貫通孔が形成される。尚、前記フレーム30の相対する両側壁における貫通孔がそれぞれ対応するように形成されることが好ましい。
【0016】
前記排熱装置40は、フレーム30の内部に位置するように、ソーラーパネル20の非受光面22側に組み立てられ、該フレーム30の非受光面22の底部に金属排熱板41が取り付けられ、該金属排熱板41と非受光面22との間に第一放熱水管42、第二放熱水管43、複数の連通管44が設置される。
【0017】
なお、前記金属排熱板41、第一放熱水管42、第二放熱水管43、及び複数の連通管44はそれぞれ、金属材質、例えば銅からなってもよく、金属材料であれば制限を受けない。また、前記変換器23が非受光面22の近傍に配置されると共に、前記第一放熱水管42、第二放熱水管43、連通管44は該非受光面22と接触するように設置されることが好ましい。
【0018】
前記金属排熱板41の一側の中間に、変換器23及び排熱装置40をフレーム30の内部に設置するために、該変換器23を収容するための第一収容凹部411が凹設され、前記第一放熱水管42は、フレーム30の内部の変換器23の近傍の一側に配置され、細長状を呈し、その一端に第一注入端421が設けられると共に、他端に第一排出端422が設けられ、該第一注入端421及び第一排出端422はそれぞれ、フレーム30の相対する両側壁における対応する貫通孔に挿設される。
一方、前記第二放熱水管43は、第一放熱水管42と平行するようにフレーム30の内部の変換器23と離間する他側に配置され、細長状を呈し、その一端に第二注入端431が設けられると共に、他端に第二排出端432が設けられ、該第二注入端431及び第二排出端432はそれぞれ、フレーム30の相対する両壁部における対応する貫通孔に挿設される。
【0019】
前記複数の連通管44はそれぞれ、その一端が第一放熱水管42に、他端が第二放熱水管43と連通するように配置され、且つ、前記第一放熱水管42の近傍における、第一収容凹部411と対応する位置に、変換器23を収容するための第二収容凹部441が形成され、更に、それら連通管44の両端はそれぞれ、第一放熱水管42及び第二放熱水管43と直交するように連結される。
【0020】
さらに、前記排熱装置40の下側に保温層50が取り付けられると共に、変換器23及び排熱装置40をフレーム30に固定するために、該保温層50の下側に底板60が取り付けられる。
【0021】
また、一般の給湯及び発電可能な太陽光発電システムを使用する時は、ソーラーパネル20の受光面21が太陽光を受けると、変換器23により光を電力に変換することはできるが、ソーラーパネル20の受光面21が長時間に亘り太陽光を受けると、太陽光発電システムの温度が上がって変換効率が低下してしまう。例えば、太陽光発電システムは常に1Wの電力を提供することができるが、温度が10度上がると、変換効率が0.929Wまで下がり、(この式によれば、1-1(10x0.71%)=0.929Wとなる)、温度が50度上がると、0.645W(この式によれば、1-1(50x0.71%)=0.645Wとなる)まで下がってしまう。しかしながら、本考案においては、太陽光発電システムに排熱装置40が装着されることから、熱を排出することできるので、ソーラーパネル20の温度を下げることにより、太陽光発電システムの変換効率をより向上させることができる。
【0022】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、排熱装置40を用いて放熱する時、第一注入端421及び第二排出端432を封止すると共に、水などの液体を第二流動管43の第二注入端431から注入して、連通管44を通過して第一流動管42の第一排出端422から排出することにより、ソーラーパネル20の熱を排出して温度を下げることができる。
【0023】
上述したように、本考案においては、、前記排熱装置40の下側に保温層50が取り付けられることから、温度が低い冬でもソーラーパネル20を所定の温度に保持することができるので、ソーラーパネル20を正常に稼動させることができる。
【0024】
また、図3及び図4に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいては、複数のソーラーモジュール10を組み立ててもよく、一方の第一放熱水管42の第一注入端421を他方の第一放熱水管42の第一排出端422と連通するように連結すると共に、一方の第二放熱水管43の第二注入端431を他方の第二放熱水管43の第二排出端432と連通するように連結することにより、複数のソーラーモジュール10を連結させてもよい。
【0025】
一方、図5乃至図9に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにける第二実施例は、ソーラーモジュール10を備え、該ソーラーモジュール10は、ソーラーパネル20と、フレーム30と、排熱装置40とを有し、その内、該ソーラーパネル20は、上面に受光面21が設けられると共に、底面に非受光面22が設けられ、該受光面21と非受光面22との間から配線24、25がそれぞれ延出する。
【0026】
前記フレーム30は、上部からソーラーパネル20が嵌め込まれ、下部にスペースが形成される。前記排熱装置40は、該フレーム30の底面を封止する封止部45が設けられ、該フレーム30の内部における封止部45とソーラーパネル20との間に収容空間48が形成され、該フレーム30の相対する両壁部の一側にそれぞれ第一注入孔46及び第一排出孔46Aが対応するように形成されると共に、該フレーム30の相対する両壁部の他側にそれぞれ第二排出孔47及び第二注入孔47Aが対応するように形成され、また、壁部に配線24、25が通過するための2つの配線孔が形成される。
【0027】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにける第二実施例を使用する時は、第一排出孔46A及び第二注入孔47Aを封止すると共に、水などの液体を第一注入孔46からソーラーパネル20の非受光面22と接触するように収容空間48に充填し、第二排出孔47から排出する。この構成によれば、排熱装置40によりソーラーパネル20の温度を下げることができる。
【0028】
尚、図9に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいては、複数のソーラーモジュール10を連結するように組み立ててもよく、一方の第一注入孔46を他方の第一排出孔46Aと連通させると共に、一方の第二注入孔47Aを他方の第二排出孔47Aと連通させることによって、複数のソーラーモジュール10を直列に組み立ててもよい。
【0029】
上述したように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおける第一実施例及び第二実施例は、ソーラーパネル20で発電すると共に、排熱装置40により廃熱を排出し、加熱された水などの液体をお湯として再利用することができ、更に、水などの液体を排熱装置40を通過させてソーラーパネル20の温度を下げるので、ソーラーパネル20を正常に稼動させて優れた変換効率を発揮することができる。
【0030】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムは上述した構造によって、250Wの電力を提供することができ、一般な家庭用のLEDライト(20W乃至50W)などの家電用品に利用する場合でも、十分な電力を提供できるので、電気代を大幅に節約することが可能である。
【0031】
10 ソーラーモジュール
20 ソーラーパネル
21 受光面
22 非受光面
23 変換器
24、25 配線
30 フレーム
40 排熱装置
41 金属排熱板
411 第一収容凹部
42 第一放熱水管
421 第一注入端
422 第一排出端
43 第二放熱水管
431 第二注入端
432 第二排出端
44 連通管
441 第二収容凹部
45 封止部
46 第一注入孔
46A 第一排出孔
47 第二排出孔
47A 第二注入孔
48 収容空間
50 保温層
60 底板

(57)【要約】

【課題】特に太陽光の廃熱を利用して水を加熱する太陽光発電システムを提供する。【解決手段】上面に受光面21が、底面に非受光面22が設けられるソーラーパネル20と、ソーラーパネル20の周縁に組み合わせられるフレーム30と、フレーム30の内部に位置するように、ソーラーパネル20の非受光面22側に組み立てられる排熱装置40とを有する給湯及び発電可能な太陽光発電システム。


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