(54)【考案の名称】太陽光発電給湯一体化装置

(73)【実用新案権者】有限会社メガテック

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、太陽エネルギー利用による太陽電池の発電効率を高め、同時にその太陽熱を利用して給湯する機能を一体化した高効率太陽エネルギー利用「太陽光発電給湯一体化装置」を提供する。

【従来の技術】

【0002】
従来、太陽エネルギーの利用装置としては、太陽熱エネルギーで水を加熱し温水に換えて給湯タンクに蓄え、浴槽水・台所水等に利用する太陽熱温水器と、太陽光エネルギーを太陽電池パネルで電気エネルギーに換え蓄電池に蓄えて利用する太陽電池パネル装置が知られている。
しかしながら、太陽エネルギーの光と熱の利用を一体化し、エネルギー利用の高効率化する装置はいまだ皆無である。
【0003】

【効果】

本考案では、太陽光発電パネルの裏面に取り付けの「温水パネル」は一面以上N面(標準的には4面セット)を連結し、これに通水することにより、順次太陽熱を吸収して、原水を加熱、温水化し、温水タンクに吐出するので、原水を所定温度まで昇温させる時間が短縮され、水量の限定も不要になった。更に、太陽電池パネルの表面構造の改造や形式変更も不必要で、以下の効果がある。
▲1▼ 太陽電池の冷却を行う温水パネル
太陽光発電パネルの裏面に同パネルの放熱を吸収する温水パネルを密着させ高 温化による太陽光発電効率の低下を抑制することができた。
但し、温水化の最高温度を55℃以下に制御し、発電パネル温度を発電能力低 下限界温度以下に抑える。
▲2▼ 熱吸収に優れた温水パネル
本考案による「高吸熱性能」に優れた温熱パネルは太陽電池パネルの裏面に密 着し、常温水を温水として取り出すことが出来る。なお、パネル内部は、偏流 を起こさない構造である。
▲3▼ 温水パネルの連結
本温水パネルは1面以上温水量の需要により多数面の連結が可能である。
▲4▼ 取り付け性能
温水パネルを太陽光パネル本体裏面に取り付けるに何らの改造を要しない構造 であり、本装置の取り付けによる太陽電池パネルの電気製品認証再取得は不要 である。また、既設の太陽電池パネルへの後付けも可能であり、どのメーカー 仕様にも対応が可能である。
▲5▼ 制御機能
前記のごとく制御にはモードの設定があり、各種の温水需要に対応する。
▲6▼ 水道圧利用機構
原水供給の水道水(含む井戸水)の圧力による運転が基本であり、動力を要し ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示す全体説明図である。
【図2】実施例の太陽電池パネル本体と温水パネルの縦断面図である。

太陽電池パネルに本装置を取り付け、これに原水(水道水、井戸水を含む)を給水し、この水を希望する温水とする一連の装置で、図1に図示するごとく、給水は水道減圧弁(12)、流量計(14)、電磁弁(5a)を通じて太陽電池パネル(1)の裏面に密着して取り付けられた温水パネル(2)に流入し、この温水パネル内をながれる間に太陽発電パネル(1)から放熱された熱を吸熱し、1枚以上連結された温水パネル(2)を流れ、制御盤(7)にセットされた以下の温水化条件(モジュールA,B,C)に従って温水として吐出口より排出される。
制御機能
1.制御盤(7)スイッチON
2.出口温度条件のモジュールの選定
モードA(出口湯温設定)
モードB(流入温度と出口温度の温度差設定)
モードC(成行き温度)
3.スタートボタンON、
* モードA,Bの制御の場合:
電磁弁(5a)及び電磁弁(5b)開、原水流入、温水パネル(2)(1〜n)満タ ン、電磁弁(5b)はその時点で閉となり、原水は太陽電池パネルの放熱により加熱 され、吐出口部に装着された温度計がモード制御盤にセットされた条件温度に達した 時点で電磁弁(5a)および(5b)が開となり、温水は吐出口より給湯タンク(6 )に送られる。吐出口部に装着された温度計が指定温度以下を検知した時点で電磁弁 (5b)は閉となり、上記サイクルを続ける。
* モードCの制御の場合
電磁弁(5a)および(5b)はいずれも開、但し原水は、あらかじめ原水取入れ口 にセットされた流量計により流量を調整する。
図1に図示する装置の構成につき、以下、説明する。
原水(水道水・井戸水)は水道減圧弁(12)及び流量計(14)を通じ、制御盤(7)にセットされたモード(A,B,C)により制御された制御電磁弁(5a)を通り、太陽電池パネル(1)の裏面に密着取り付けられた温水パネル(2)に給水される。給水された原水は、ユーザーの必要によりセットされた枚数の温水パネル(n枚)に充填される。充填された原水は太陽電池から放出される熱を吸収した温水パネルにより加熱され温水化する温水は制御電磁弁(5b)を通じ給湯タンク(6)に給湯される。
図2は、装置の断面を図示する図で、太陽電池パネル(1)の裏面の構造は一般的にパネルの太陽熱による温度上昇を抑制する放熱空間が設けられている。
本実施例では太陽光発電パネル(1)の裏面に密着して取り付けられる温水パネル(2)の密着部に高熱伝導率材(15)であるアルミ合金板を用い、図示省略の支持金具により密着するよう装着した。温水パネル(2)の下部には断熱材(16)が取り付けられ、更に、温水パネル(2)の下部開放部は、保温板(13)により封鎖した。
なお、高熱伝導率材(15)としては、銅板などの超高熱伝導率材を用いても良い。
また、断熱材(16)としては、塩化ビニール、ポルピロピレン等を用いることが出来る。
【産業上の利用可能性】
本考案は、「電気と温水」を使用する産業及び施設に対応することができる。
例えば、食料製造業、旅館・ホテル、病院等医療業、老人福祉介護業、学校教育施設、スポーツ施設、洗濯・理容・浴場、農業(ハウス栽培、植物工場)、水産業等
1 取り付け対象となる太陽電池パネル本体
1a 第1の太陽電池パネル
1b 第2の太陽電池パネル
1c 第3の太陽電池パネル
1n 第nの太陽電池パネル
2 装着する温水パネル本体
2a 第1の温水パネル本体
2b 第2の温水パネル本体
2c 第3の温水パネル本体
2n 第nの温水パネル本体
3 温水パネル水導入口
3a 第1の水導入口
3b 第2の水導入口
3c 第3の水導入口
3n 第nの水導入口
4 温水パネル温水吐出口
4a 第1の温水吐出口
4b 第2の温水吐出口
4c 第3の温水吐出口
4n 第nの温水吐出口
5 流水制御電磁弁
5a 給水制御電磁弁
5b 温水制御電磁弁
6 給湯タンク
7 制御盤
8 往き流路
9 温水流路
10 給湯流路
11 温度検知センサー
11a 水導入口取り付け温度センサー
11n 温水吐出口取り付け温度センサー
12 水道減圧弁
13 保温板
14 流量計
15 高熱伝導率材(アルミ合金等)
16 断熱材(PP、PV等)

(57)【要約】

【課題】太陽エネルギー利用による太陽電池の発電効率を高め、同時にその太陽熱を利用して給湯する機能を一体化した高効率の太陽光発電給湯一体化装置を提供する。【解決手段】負荷側に供給する温水を蓄える給湯タンク6と、1枚以上の太陽光発電パネル1と、各太陽光発電パネルの裏面に取り付けた温水パネル2と、各温水パネルを連結する流水回路と、温水パネルに水を流入する水の温度及び最終温水パネルの出口温水温度を検出する入出温度検出手段11a,11nと、次の制御を行う制御装置と、その制御により温水パネルに流入する水の流入出開閉を行う電磁弁5aと水道取入れ口に取り付けた減圧弁12および流量計14とを備えることにより、高温による太陽電池の性能低下を抑制して太陽電池パネルのエネルギー変換効率を高めながら同時にパネルから放熱される熱エネルギーを吸収し温水として熱エネルギーを取り出す。


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