(57)【要約】【課題】太陽光発電パネルの多様な寸法及び形状に対して容易に適応し、また、パネルの変形を抑制して発電及び冷却を効率よく実行する。【解決手段】太陽光熱ハイブリッドパネル１は、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、太陽熱収集器４、連通管１０、熱媒体導入管１１、熱媒体導出管１２等を備える。太陽熱収集器４の内部には、熱回収媒体が流通する熱媒体流路７を設け、各太陽熱収集器４の熱媒体流路７を連通管１０により連通する。また、複数個の太陽熱収集器４を、太陽光発電パネル２の裏面と平行で互いに直交する２方向に沿ってそれぞれ２つ以上並べるように配置する。これにより、１種類の太陽熱収集器４を共通な部品として、複数種類の太陽光熱ハイブリッドパネル１，２１を組立てることができる。また、太陽光発電パネル２に生じる反り、撓み等の変形を抑制し、発電効率を向上させることができる。【選択図】図２
2014190669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を受けて発電する複数個の太陽電池セルが表面側に並べて配置された板状の太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの裏面の面積範囲内に収まるように当該裏面側に並べて配置され、前記太陽光発電パネルの裏面と平行で互いに直交する２方向に沿ってそれぞれ２つ以上並べられた複数個の太陽熱収集器と、
前記複数個の太陽熱収集器にそれぞれ設けられ、熱回収媒体が流通する熱媒体流路と、
前記複数個の太陽熱収集器の熱媒体流路同士を連通する連通管と、
を備えた太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項２】
前記複数個の太陽熱収集器は、互いに等しい外形状を有する構成としてなる請求項１に記載の太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項３】
前記太陽光発電パネルの裏面上における前記太陽熱収集器の面積は、前記太陽電池セルの面積以下に形成してなる請求項１または２に記載の太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項４】
互いに隣接する太陽熱収集器の間には、当該太陽熱収集器の間の熱伝導を抑制する断熱構造を設けてなる請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項５】
１個の前記太陽熱収集器に複数個の前記熱媒体流路を設けてなる請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項６】
前記複数個の太陽熱収集器を複数のグループに分けると共に個々のグループ毎に前記連通管を用いて前記熱媒体流路を連通することにより形成した複数系統の熱媒体流通経路を備えてなる請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項７】
前記太陽熱収集器の熱媒体流路内の圧力が許容範囲から外れた場合に、前記熱媒体流路をバイパスして前記熱回収媒体を流通させるバイパス機構を備えてなる請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の太陽光熱ハイブリッドパネル。
【請求項８】
請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の太陽光熱ハイブリッドパネルと、
前記太陽光熱ハイブリッドパネルの前記熱媒体流路に前記熱回収媒体を循環させる熱媒体循環装置と
を備えたソーラーシステム。
【請求項９】
請求項７に記載の太陽光熱ハイブリッドパネルと、
前記太陽光熱ハイブリッドパネルの前記バイパス機構が作動して前記熱回収媒体をバイパスさせた場合に、前記バイパス機構の作動情報を通知する通知手段と、
を備えたソーラーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルと太陽熱収集器とを備えた太陽光熱ハイブリッドパネル及び該太陽光熱ハイブリッドパネルを用いたソーラーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特開２００４−１９８０９３号公報に記載されているように、四角形状の太陽電池パネルと集熱パネルとを重ね合わせた状態で一体化し、太陽光発電及び太陽光からの集熱を実行する構成とした混成型太陽熱集熱パネルが知られている。従来技術では、複数個の細長い集熱部材を組合わせることにより、太陽光発電パネルと同程度の大きさをもつ四角形状の集熱パネルを形成している。
【０００３】
詳しく述べると、太陽光発電パネルの四辺のうち互いに直交する二辺の寸法を長さ寸法及び幅寸法と定義した場合に、集熱部材は、太陽光発電パネルと同程度の長さ寸法と、太陽光発電パネルよりも短尺な幅寸法とを有する細長い板材として形成されている。そして、従来技術では、複数個の集熱部材を幅方向の端部が隣接するように平板状に並べた状態で組合わせることにより、１枚の集熱パネルを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９８０９３号公報（第１３頁、第９図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、複数個の細長い集熱部材を平板状に並べた状態で組合わせることにより、太陽光発電パネルと同程度の大きさをもつ集熱パネルを形成している。しかしながら、太陽光発電パネルの外形寸法には、例えば１．６ｍ×０．８ｍ程度の一般的な寸法だけでなく、規格外の寸法が存在し得る。また、太陽光発電パネルの形状にも、四角形だけでなく、台形等のような規格外の形状が存在する。このため、従来技術では、太陽光発電パネルの寸法または形状が規格外である場合に、これに合わせて専用の集熱器を製造する必要があり、設計及び製造の効率が低下するという問題がある。
【０００６】
また、従来技術のように、太陽光発電パネルの長さ方向にのみ伸長した複数個の集熱部材を組合わせて集熱パネルを形成すると、集熱パネルが自重により長さ方向に撓み変形し易くなり、太陽光発電パネルと集熱パネルとの間に隙間が生じることがある。この状態を回避するためには、例えば集熱パネルを太陽光発電パネルに押し付けて密着状態に保持する矯正梁等の補強部材が必要となるという問題がある。
【０００７】
また、集熱パネルは、日照時の温度上昇により熱膨張するが、集熱部材の寸法が一方向にのみ大きいと、集熱パネルの部位によって熱膨張量に偏差が生じ易くなり、パネルの反り、撓み等の変形を誘発するという問題がある。一例を挙げると、集熱部材が長さ１．６ｍ×幅０．２ｍ×厚さ４ｍｍ程度のアクリル樹脂板により形成され、長さ方向の両端部のみを支持されている場合には、集熱部材の最大撓み量は５０ｍｍに達する。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、太陽光発電パネルの多様な寸法及び形状に対して容易に適応することができ、また、パネルの変形を抑制して発電及び冷却を効率よく実行することが可能な太陽光熱ハイブリッドパネル及びソーラーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る太陽光熱ハイブリッドパネルは、太陽光を受けて発電する複数個の太陽電池セルが表面側に並べて配置された板状の太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルの裏面の面積範囲内に収まるように当該裏面側に並べて配置され、太陽光発電パネルの裏面と平行で互いに直交する２方向に沿ってそれぞれ２つ以上並べられた複数個の太陽熱収集器と、複数個の太陽熱収集器にそれぞれ設けられ、熱回収媒体が流通する熱媒体流路と、複数個の太陽熱収集器の熱媒体流路同士を連通する連通管と、を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数個の太陽熱収集器を太陽光発電パネルの裏面に沿って２方向に並べるので、形状または寸法が異なる複数種類の太陽光発電パネルが存在する場合でも、太陽熱収集器の並べ方及び並べる個数等を変更することにより対応することができる。即ち、１種類の太陽熱収集器を共通な部品として、複数種類の太陽光熱ハイブリッドパネルを組立てることができる。従って、太陽光熱ハイブリッドパネルの製品ラインナップ全体において、太陽熱収集器等の部品点数を削減し、製造効率を高めて製造コストを抑制することができる。また、複数個の太陽熱収集器を直交する２方向に沿って並べるので、太陽光発電パネルに生じる反り、撓み等の変形を抑制し、太陽光発電パネルと太陽熱収集器との間の密着度を高めることができる。これにより、太陽電池セルを効率よく冷却し、太陽光発電パネルの発電効率及び発電量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１による太陽光熱ハイブリッドパネルを表面側からみた構成図である。
【図２】図１中の太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、太陽熱収集器を太陽光発電パネルの表面と垂直な方向に破断した状態を示す縦断面図である。
【図４】太陽熱収集器を図３中の矢示Ａ−Ａ方向に沿って破断した状態を示す横断面図である。
【図５】太陽熱収集器の蓋板を図３中の矢示Ａ−Ａ方向からみた単体図である。
【図６】本発明の実施の形態１において、太陽熱収集器と連通管等との接続構造の一例を示す構成図である。
【図７】太陽熱収集器と連通管等との接続構造の他の一例を示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態１において、規格外の形状または寸法をもつ他の太陽光熱ハイブリッドパネルを構成した場合を示す構成図である。
【図９】本発明の実施の形態１における変形例を示す図３と同様の縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２による太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による太陽熱収集器を図３と同様位置からみた縦断面図である。
【図１２】太陽熱収集器を図１１中の矢示Ａ−Ａ方向に沿って破断した状態を示す横断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２において、太陽熱収集器と連通管等との接続構造の一例を示す構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態２において、規格外の形状または寸法をもつ他の太陽光熱ハイブリッドパネルを構成した場合を示す構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態２における変形例を示す図３と同様の縦断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３による太陽熱収集器を図３と同様位置からみた縦断面図である。
【図１７】太陽熱収集器を図１６中の矢示Ａ−Ａ方向に沿って破断した状態を示す横断面図である。
【図１８】太陽熱収集器の蓋板を図１６中の矢示Ａ−Ａ方向からみた単体図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における変形例を示す図３と同様の縦断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態４による太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態５による太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態４における変形例を示す図２０と同様の構成図である。
【図２３】本発明の実施の形態５における変形例を示す図２１と同様の構成図である。
【図２４】本発明の実施の形態６において、太陽光熱ハイブリッドパネルの一部及びソーラーシステムを示す構成図である。
【図２５】図２４中のバイパス機構により熱回収媒体をバイパスさせた状態を示す動作説明図である。
【図２６】本発明の実施の形態７による太陽光熱ハイブリッドパネルの一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図２７】図２６中のバイパス機構により熱回収媒体をバイパスさせた状態を示す動作説明図である。
【図２８】図２６中のバイパス機構により熱回収媒体をバイパスさせた他の状態を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、図１乃至図９を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。図１は、本発明の実施の形態１による太陽光熱ハイブリッドパネルを表面側からみた構成図を示し、図２は、この太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図を示している。これらの図に示すように、本実施の形態による太陽光熱ハイブリッドパネル１は、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、太陽熱収集器４、連通管１０、接続端子１３等を備えている。なお、図２では、太陽熱収集器４の内部に設けられた熱媒体流路７を透視状態で示している。本明細書では、実施の形態２以降で用いる図面においても、必要に応じて太陽熱収集器を透視状態で示している。
【００１３】
太陽光発電パネル２は、例えば絶縁性を有する樹脂材料により四角形の板状（シート状）に形成されている。太陽光発電パネル２の表面側には、図１に示すように、太陽光を受けて発電する複数個の太陽電池セル３が設けられている。これらの太陽電池セル３は、例えば互いに大きさが等しい四角形状のセルとして形成され、太陽光発電パネル２の四辺のうち互いに直交する二辺に沿って格子状に並べて配置されている。言い換えると、太陽電池セル３は、太陽光発電パネル２の長さ方向及び幅方向（図１の左右方向及び上下方向）に沿ってそれぞれ２個以上並べられている。
【００１４】
太陽熱収集器４は、日照により温度が上昇する太陽光発電パネル２の熱を熱交換により収集するもので、図２に示すように、太陽光発電パネル２の裏面側には、複数個の太陽熱収集器４が密着した状態で格子状に並べて配置されている。個々の太陽熱収集器４は、互いに等しい外形状を有する同一の部品により構成され、図３乃至図５に示すような構造を有している。ここで、図３は、本発明の実施の形態１において、太陽熱収集器を太陽光発電パネルの表面と垂直な方向に破断した状態を示す縦断面図である。また、図４は、太陽熱収集器を図３中の矢示Ａ−Ａ方向に沿って破断した状態を示す横断面図である。図５は、太陽熱収集器の蓋板を図３中の矢示Ａ−Ａ方向からみた単体図である。なお、図３乃至図５では、太陽熱収集器４のみを図示し、連通管１０等の図示は省略している。
【００１５】
太陽熱収集器４は、全体として扁平な四角形の箱形状に形成されており、収集器本体５と蓋板６とを備えている。収集器本体５は、図３及び図４に示すように、両側が開口した四角形の枠状をなす枠状部５Ａと、枠状部５Ａの片側を閉塞する閉塞板部５Ｂと、枠状部５Ａの内側で閉塞板部５Ｂから突出する複数のリブ５Ｃとを備えている。これらの枠状部５Ａ、閉塞板部５Ｂ及び各リブ５Ｃは、高い熱伝導性を有する材料（例えば金属材料、または、熱伝導性が比較的良好な樹脂材料等）により一体成形してもよい。
【００１６】
蓋板６は、例えば接着等の手段を用いて収集器本体５の開口部に取付けられ、枠状部５Ａを閉塞板部５Ｂと反対側から閉塞している。この状態で、各リブ５Ｃは、蓋板６と閉塞板部５Ｂとの間に形成される空間を仕切るように配置され、この空間内にクランク状に屈曲して延びた熱媒体流路７を形成している。熱媒体流路７には、太陽光発電パネル２から熱を回収するための熱回収媒体が流通される。熱回収媒体としては、例えば水、プロピレングリコール等のブラインが用いられる。
【００１７】
また、蓋板６には、図３乃至図５に示すように、熱媒体流路７の両端部のうち一方の端部に開口する熱媒体流入口８と、熱媒体流路７の他方の端部に開口する熱媒体流出口９とが設けられている。熱媒体流入口８と熱媒体流出口９とは、熱媒体流路７に熱回収媒体を流通させるための熱媒体出入口を構成している。
【００１８】
なお、太陽熱収集器４のうち太陽光発電パネル２の裏面側と密着する閉塞板部５Ｂには、熱伝導性が高い材料を用いるのが好ましく、更に、閉塞板部５Ｂの肉厚は、熱伝導性を高めるために出来るだけ薄くするのが好ましい。また、太陽熱収集器４のうち閉塞板部５Ｂ以外の部位には、軽量な材料を用いるのが好ましい。さらに、蓋板６と垂直な方向における太陽熱収集器４の厚さ寸法は、軽量化を図るために出来るだけ薄くするのが好ましい。
【００１９】
このように構成された太陽熱収集器４は、図２に示すように、太陽光発電パネル２の裏面の面積範囲内に収まるように当該裏面側に格子状（マトリクス状）に並べて配置され、太陽光発電パネル２の長さ方向及び幅方向に沿ってそれぞれ２個以上並べられている。この状態で、各太陽熱収集器４の収集器本体５の閉塞板部５Ｂと太陽光発電パネル２の裏面とは、例えば熱伝導率が高くて柔らかな熱伝導シート、ゴムシート等のシート材料、または、接着剤、ホットメルト等の材料を用いて密着（面接触）した状態で固定されている。
【００２０】
また、太陽光発電パネル２の裏面上における太陽熱収集器４の面積は、太陽電池セル３の面積以下に形成されている。より具体的な構成例を述べると、四角形状をなす太陽熱収集器４の大きさ（縦寸法及び横寸法）は、太陽電池セル３の四辺の縦寸法及び横寸法以下の寸法値に設定されている。この構成によれば、個々の太陽熱収集器４の重量を小さくすることができ、太陽熱収集器４の重量による太陽光発電パネル２の反り、撓み等を抑制することができる。
【００２１】
また、１個の太陽熱収集器４が太陽光発電パネル２に接着される面積を小さくすることができるので、太陽熱収集器４の熱膨張及び熱収縮により接着面の剥離、割れ等が生じるのを抑制し、太陽熱収集器４の接着状態を安定させることができる。しかも、太陽熱収集器４を小型化することにより、その製造時に閉塞板部５Ｂ及び蓋板６の平面度を容易に向上させることができる。これにより、太陽熱収集器４と太陽光発電パネル２との密着性を高めることができる。さらに、例えば１個の太陽電池セル３の裏面側に１個の太陽熱収集器４を配置することができるので、各太陽電池セル３を効率よく、かつ、均等に冷却することができ、太陽光発電パネル２の発電効率を向上させることができる。
【００２２】
また、互いに隣接する太陽熱収集器４の間には、両者間の熱伝導を抑制するのに必要な寸法をもつ断熱構造としての隙間が設けられている。この構成によれば、太陽電池セル３と太陽熱収集器４との間のみで熱交換を行うことができる。即ち、太陽電池セル３から太陽熱収集器４に吸収された熱が隣接する太陽熱収集器４に伝導するのを抑制し、太陽熱収集器４間の熱伝導により太陽電池セル３の冷却効率が低下するのを防止することができる。なお、上記説明では、断熱構造の一例として隙間を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば断熱材等を含む各種の断熱構造を各太陽熱収集器４の間に設けてもよい。また、太陽光発電パネル２上の各太陽電池セル３は、互いに接触しないように数ミリ程度の間隔をもって離間している。従って、発電量の増加に寄与する太陽電池セル３においては、これと密着した太陽熱収集器４により当該太陽電池セル３のみを効率的に冷却し、発電量を増加させることができる。
【００２３】
また、互いに異なる太陽熱収集器４の熱媒体流入口８と熱媒体流出口９とは、それぞれ連通管１０を介して連通されている。これら複数の連通管１０は、太陽光発電パネル２に設けられた各太陽熱収集器４の熱媒体流路７が全体として１つの熱媒体流通経路を構成するように、熱媒体流入口８と熱媒体流出口９とを連通している。そして、全体の熱媒体流通経路の最上流部となる熱媒体流入口８には、太陽光熱ハイブリッドパネル１の外部から各太陽熱収集器４の熱媒体流路７に熱回収媒体を導入する熱媒体導入通路としての熱媒体導入管１１が設けられている。また、前記全体の熱媒体流通経路の最下流部となる熱媒体流出口９には、各太陽熱収集器４の熱媒体流路７を流通した熱回収媒体を太陽光熱ハイブリッドパネル１の外部に導出する熱媒体導出通路としての熱媒体導出管１２が設けられている。
【００２４】
図６及び図７は、本発明の実施の形態１において、太陽熱収集器と連通管等との接続構造の例を示す構成図である。なお、図６（ａ）及び図７（ａ）は、太陽熱収集器４等を太陽光発電パネル２の裏面側からみた構成図を示し、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は、図６（ａ）及び図７（ａ）中の蓋板６、連通管１０等を分解した状態で側方からみた構成図を示している。連通管１０の端部は、例えば接着等の手段を用いて太陽熱収集器４の熱媒体流入口８と熱媒体流出口９にそれぞれ接続されている。なお、両者の接続部は、ねじ加工等を施すことにより螺着して接続したり、例えばホースニップル等の配管接続器を介して接続する構成としてもよい。また、熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２は、連通管１０と同様の方法により熱媒体流入口８及び熱媒体流出口９に接続されている。
【００２５】
一方、太陽光熱ハイブリッドパネル１は、複数個の太陽光発電パネル２を連結した状態で使用されることが多いので、個々の太陽光発電パネル２には、隣接した太陽光発電パネル２同士を電気的に接続するボックス状の接続端子１３が設けられている。なお、製品の仕様等により接続端子１３の適切な位置が異なる場合には、太陽熱収集器４及び連通管１０の配置を適宜変更してもよい。また、太陽光発電パネル２の裏面側には、必ずしも太陽熱収集器４を全面にわたって配置する必要はなく、接続端子１３の位置以外にも太陽熱収集器４が配置されていない部位が存在してもよい。
【００２６】
本実施の形態による太陽光熱ハイブリッドパネル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。まず、太陽光熱ハイブリッドパネル１は、太陽光発電及び太陽熱の回収を行うソーラーシステムの一部を構成しており、家屋の屋根等に設置される。そして、太陽光熱ハイブリッドパネル１の熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２には、ソーラーシステムの熱媒体循環装置が接続される。熱媒体循環装置は、ポンプ等を用いて太陽光熱ハイブリッドパネル１の各熱媒体流路７（熱媒体流通経路）に熱回収媒体を循環させるものである。
【００２７】
太陽光発電パネル２の表面側に太陽光が照射されると、各太陽電池セル３により太陽光発電が実行され、発電された電力は接続端子１３を経由して家屋の分電盤等に供給される。このとき、日照等により温度が上昇した太陽電池セル３の熱は、各太陽熱収集器４の熱媒体流路７を流れる熱回収媒体により吸収され、太陽電池セル３は冷却される。熱回収媒体は、熱媒体導入管１１から１個の太陽熱収集器４の熱媒体流路７に流入し、各連通管１０を経由して全ての太陽熱収集器４の熱媒体流路７を流通した後に、熱媒体導出管１２から流出し、熱媒体循環装置に戻される。これにより、熱媒体循環装置は、熱回収媒体を用いて太陽光発電パネル２から熱を回収し、回収された熱は給湯等に利用される。
【００２８】
一方、本実施の形態では、図８に示すように、太陽熱収集器４の並べ方、並べる個数等を変更することにより、他の太陽光熱ハイブリッドパネル２１を容易に構成することができる。図８は、本発明の実施の形態１において、規格外の形状または寸法をもつ他の太陽光熱ハイブリッドパネル２１を構成した場合を示す構成図である。この図は、太陽光発電パネル２２を裏面側からみた状態を示している。図８に示す構成例において、太陽光発電パネル２２は、例えば太陽光熱ハイブリッドパネル２１の設置場所の形状等に対応して台形状に形成されている。そして、太陽光発電パネル２２の裏面側には、複数個の太陽熱収集器４が互いに直交する２方向に沿ってそれぞれ２個以上並べて配置され、全体として略台形状となるように格子状に並べて配置されている。
【００２９】
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、太陽電池セル３以下の大きさに形成した複数個の太陽熱収集器４を、太陽光発電パネル２の裏面側に並べて配置する構成としている。これにより、例えば図２及び図８に示すように、形状または寸法が異なる複数種類の太陽光発電パネル２，２２が存在する場合でも、太陽熱収集器４の並べ方及び並べる個数等を変更することにより、太陽光発電パネル２，２２の裏面側を太陽熱収集器４によって覆うことができる。
【００３０】
従って、同一の外形状を有する１種類の太陽熱収集器４を共通な部品として、複数種類の太陽光熱ハイブリッドパネル１，２１を組立てることができる。即ち、種類が異なる太陽光発電パネルに対応して、複数種類の太陽熱収集器４を個別に設計及び製造する必要がないので、太陽光熱ハイブリッドパネルの製品ラインナップ全体において、太陽熱収集器４等の部品点数を削減することができ、製造効率を高めて製造コストを抑制することができる。また、屋根の設置スペース等に対して、太陽光熱ハイブリッドパネル１，２１の形状及び寸法を容易に合わせることができるので、太陽光熱ハイブリッドパネル１，２１の設置自由度が高いソーラーシステムを実現することができる。
【００３１】
また、四角形のパネル状に形成した太陽熱収集器４を格子状に並べて連結するので、従来技術のように一方向にのみ細長く延びた集熱部材を用いる場合と比較して、太陽光発電パネル２に生じる反り、撓み等の変形を抑制することができる。これにより、太陽光発電パネル２と太陽熱収集器４との間の密着度及び熱伝導性を高めることができ、各太陽熱収集器４により太陽電池セル３を効率よく冷却することができる。この結果、太陽電池セル３の温度上昇を抑制し、発電効率を向上させることができる。なお、太陽電池セル３は、同一の日射量に対してセルの温度が低いほど発電効率が向上する特性を有しているので、この特性に基いて太陽電池セル３の発電効率及び発電量を向上させることができる。
【００３２】
また、太陽光発電パネル２の裏面側には、複数個の太陽光発電パネル２同士を電気的に接続する接続端子１３が設けられている。接続端子１３はボックス状の突起物であり、パネル同士の接続に適した位置に取付ける必要がある。これに対し、本実施の形態では、太陽熱収集器４の配置を自由に設定することができる。従って、特別な加工等を施さなくても、接続端子１３の配置スペースを確保しつつ、他の位置で太陽光発電パネル２の裏面側を覆うように太陽熱収集器４を容易に並べることができる。
【００３３】
また、太陽熱収集器４を小型化することにより、太陽光発電パネル２の裏面に沿って延びる熱媒体流路７の総流路面積を増加させることができる。これにより、太陽熱収集器４の冷却性能を向上させ、太陽電池セル３の発電効率を高めることができる。しかも、小型の太陽熱収集器４を用いることにより、例えば熱媒体流路７の高さ寸法（即ち、閉塞板部５Ｂと蓋板６との離間寸法）を小さく形成し、熱媒体流路７の断面積を容易に減少させることができる。これにより、熱媒体流路７を流れる熱回収媒体の流速を増加させ、その熱伝達性能を高めることができ、太陽熱収集器４の冷却能力を向上させることができる。
【００３４】
なお、実施の形態１では、太陽熱収集器４の収集器本体５の閉塞板部５Ｂを太陽光発電パネル２の裏面側に密着させる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図９に示すように構成してもよい。図９は、本発明の実施の形態１における変形例を示す図３と同様の縦断面図である。この変形例の太陽光熱ハイブリッドパネル１′においては、太陽熱収集器４′の熱媒体流入口８及び熱媒体流出口９が収集器本体５の閉塞板部５Ｂに形成されており、蓋板６は、穴が存在しない平板として形成されている。そして、太陽熱収集器４′は、蓋板６が太陽光発電パネル２の裏面側に密着した状態で、太陽光発電パネル２に取付けられている。
【００３５】
上記変形例によれば、太陽熱収集器４のうち平面度が高く、かつ、薄肉な部位である蓋板６を太陽光発電パネル２の裏面側に密着させることができる。即ち、収集器本体５は、例えば切削加工、金型等を用いた加工等により形成するので、加工成型時に反りが生じたり、閉塞板部５Ｂの平面度が低下することがあり、また、薄肉化するにも限界がある。これに対し、蓋板６は、平坦な薄板として正確に形成し易いので、太陽光発電パネル２に対する密着度及び熱伝導性を高めることができる。
【００３６】
実施の形態２．
次に、図１０乃至図１５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、１個の太陽熱収集器に複数個の熱媒体流路を設けたことを特徴としている。図１０は、本発明の実施の形態２による太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。本実施の形態の太陽光熱ハイブリッドパネル３１は、前記実施の形態１とほぼ同様に、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、連通管１０、熱媒体導入管１１、熱媒体導出管１２、接続端子１３等を備えている。また、太陽光発電パネル２の裏面側には、太陽電池セル３以下の大きさに形成された複数個の太陽熱収集器３２が格子状に並べて配置されているものの、各太陽熱収集器３２は、図１１乃至図１３に示す構成を有している。
【００３７】
図１１は、本発明の実施の形態２による太陽熱収集器を図３と同様位置からみた縦断面図である。図１２は、太陽熱収集器を図１１中の矢示Ａ−Ａ方向に沿って破断した状態を示す横断面図である。図１３は、本発明の実施の形態２において、太陽熱収集器と連通管等との接続構造の一例を示す構成図である。また、図１３（ａ）は、太陽熱収集器３２等を太陽光発電パネル２の裏面側からみた構成図を示し、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）中の蓋板３４、連通管１０等を分解した状態で側方からみた構成図を示している。
【００３８】
太陽熱収集器３２は、実施の形態１とほぼ同様に、全体として扁平な四角形の箱形状に形成されており、枠状部３３Ａ、閉塞板部３３Ｂ及び複数のリブ３３Ｃを有する収集器本体３３と、収集器本体３３の開口部を閉塞する蓋板３４とを備えている。収集器本体３３と蓋板３４との間には、各リブ３３Ｃにより例えば２つの熱媒体流路３５，３６が形成され、これらの熱媒体流路３５，３６は、図１２に示すように、それぞれクランク状に屈曲して延びている。収集器本体３３の内部には、熱媒体流路３５，３６の間を仕切る隔壁３３Ｄが設けられている。また、蓋板３４には、熱媒体流路３５，３６の両端部にそれぞれ開口する４個の熱媒体出入口３７が形成されている。各熱媒体流路３５，３６にそれぞれ設けられた２個の熱媒体出入口３７は、一方が熱媒体流入口となり、他方が熱媒体流出口となるものである。
【００３９】
そして、複数個の太陽熱収集器３２を並べた状態では、熱媒体流路３５，３６のうち互いに異なる２つの熱媒体流路の熱媒体出入口３７が連通管１０を介して接続される。これにより、太陽光発電パネル２に設けられた各太陽熱収集器３２の熱媒体流路３５，３６は、図１３に示すように、全体として１つの熱媒体流通経路を構成している。なお、図１３は、熱媒体流路３５，３６の接続を説明するために、２個の太陽熱収集器３２を連結した場合を例示したもので、実際には、図１０に示すように、３個以上の太陽熱収集器３２が連結される。そして、全体の熱媒体流通経路の最上流部となる熱媒体出入口３７には、熱媒体導入管１１が接続され、全体の熱媒体流通経路の最下流部となる熱媒体出入口３７には、熱媒体導出管１２が接続されている。
【００４０】
このように構成される本実施の形態によれば、次のような効果を得ることができる。まず、小型の太陽熱収集器３２を用いた場合には、太陽熱収集器３２内の流路抵抗が増加したり、熱媒体流路３５，３６の断面積が小さくなることにより、熱媒体流路の圧力損失が増加し易い。また、熱回収媒体の流量を増やした場合にも、圧力損失が増加し易い。これに対し、本実施の形態では、個々の太陽熱収集器３２内に設ける熱媒体流路を、必要に応じて２つ以上の熱媒体流路３５，３６に分割または分岐させることができる。これにより、例えば太陽熱収集器３２の連結個数、熱回収媒体の流量等に応じて、太陽光熱ハイブリッドパネル３１全体の熱媒体流通経路の流路抵抗（圧力損失）を適切に調整することができる。従って、太陽光発電パネル２の形状、寸法等に対応して太陽光熱ハイブリッドパネル３１の構成を変更した場合でも、熱回収媒体を円滑に流通させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、例えば全体の熱媒体流通経路の流入部、流出部等において、当該熱媒体流路を複数の通路に分岐させることにより、流路抵抗を容易に減少させることができる。これにより、例えば熱回収媒体を熱媒体流路に循環させるポンプの吐出流量を一定とした前提においては、熱回収媒体の流量を増加させることができ、太陽熱収集器３２の冷却性能を向上させることができる。また、熱回収媒体の流量を一定とした前提では、ポンプを小型化することができ、太陽光熱ハイブリッドパネル３１の軽量化及び省エネルギ化を促進することができる。
【００４２】
また、本実施の形態でも、前記実施の形態１と同様に、四角形状の太陽光発電パネル２だけでなく、規格外の形状または寸法を有する各種の太陽光発電パネルにも太陽熱収集器３２を適用することができる。図１４は、本発明の実施の形態２において、規格外の形状または寸法をもつ他の太陽光熱ハイブリッドパネルを構成した場合を示す構成図である。この図において、太陽光熱ハイブリッドパネル４１は、台形状の太陽光発電パネル４２を備えており、太陽熱収集器３２は、略台形状に並べられている。このように、本実施の形態によっても、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、例えば図１５に示す変形例のように構成してもよい。この変形例の太陽光熱ハイブリッドパネル３１′においては、太陽熱収集器３２′の熱媒体出入口３７が収集器本体３３の閉塞板部３３Ｂに形成されており、蓋板３４は、穴が存在しない平板として形成されている。そして、太陽熱収集器３２′は、蓋板３４が太陽光発電パネル２の裏面側に密着した状態で、太陽光発電パネル２に取付けられている。この構成によれば、前記実施の形態１の変形例と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、１個の太陽熱収集器３２に２個の熱媒体流路３５，３６を設ける場合を例示したが、本発明はこれに限らず、１個の太陽熱収集器に３個以上の熱媒体流路を設ける構成としてもよい。
【００４５】
実施の形態３．
次に、図１６乃至図１９を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、１個の太陽熱収集器に互いに並列に接続された複数個の熱媒体流路を設けたことを特徴としている。図１６は、本発明の実施の形態３による太陽熱収集器を図３と同様位置からみた縦断面図である。図１７は、太陽熱収集器を図１６中の矢示Ａ−Ａ方向に沿って破断した状態を示す横断面図である。図１８は、太陽熱収集器の蓋板を図１６中の矢示Ａ−Ａ方向からみた単体図である。
【００４６】
本実施の形態の太陽光熱ハイブリッドパネル５１は、前記実施の形態１とほぼ同様に、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、連通管１０等を備え、太陽光発電パネル２の裏面側には、太陽電池セル３以下の大きさに形成された複数個の太陽熱収集器５２（１個のみ図示）が格子状に並べて配置されている。また、太陽熱収集器５２は、実施の形態１とほぼ同様に、全体として扁平な四角形の箱形状に形成されており、枠状部５３Ａ、閉塞板部５３Ｂ及び複数のリブ５３Ｃを有する収集器本体５３と、収集器本体５３の開口部を閉塞する蓋板５４とを備えている。
【００４７】
収集器本体５３と蓋板５４との間には、各リブ５３Ｃにより例えば２つの熱媒体流路５５，５６が形成されている。これらの熱媒体流路５５，５６は、図１７に示すように、クランク状に屈曲しつつ、隔壁５３Ｄを挟んで平行に延びている。隔壁５３Ｄは、収集器本体５３の内部に設けられ、クランク状に屈曲しつつ熱媒体流路５５，５６の間を仕切っている。また、隔壁５３Ｄの両端部と枠状部５３Ａとの間には、それぞれ隙間５３Ｅが設けられており、これらの隙間５３Ｅは、２つの熱媒体流路５５，５６を長さ方向の両端側で互いに並列に接続している。
【００４８】
一方、蓋板５４には、各隙間５３Ｅの位置に開口する２個の熱媒体出入口５７が設けられている。これらの熱媒体出入口５７のうち一方は熱媒体流入口となり、他方は熱媒体流出口となるものである。そして、複数個の太陽熱収集器５２を並べた状態では、熱媒体流路５５，５６のうち互いに異なる２つの熱媒体流路の熱媒体出入口５７が連通管１０を介して接続される。これにより、太陽光発電パネル２に設けられた各太陽熱収集器５２の熱媒体流路５５，５６は、前記実施の形態２の場合とほぼ同様に、全体として１つの熱媒体流通経路を構成することができる。また、各熱媒体流路５５，５６は、後述のように、太陽光発電パネル２の裏面側に複数系統の熱媒体流通経路を構成することもできる。
【００４９】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態２とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、１個の太陽熱収集器５２に複数の熱媒体流路５５，５６を設けた場合でも、これらの熱媒体流路５５，５６に対して、２個の熱媒体出入口５７により熱回収媒体を出入りさせることができる。これにより、実施の形態２と同様の効果を奏しつつ、各太陽熱収集器５２の間に接続する連通管１０の個数を減らすことができる。従って、熱回収媒体を循環させるための配管構造を簡略化し、太陽光熱ハイブリッドパネル５１の部品点数を削減することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、図１９に示す変形例のように構成してもよい。この変形例の太陽光熱ハイブリッドパネル５１′においては、太陽熱収集器５２′の熱媒体出入口５７が収集器本体５３の閉塞板部５３Ｂに形成され、蓋板５４が太陽光発電パネル２の裏面側に密着した状態で取付けられている。この構成によれば、前記実施の形態２の変形例と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、１個の太陽熱収集器５２に互いに並列に接続された３個以上の熱媒体流路を設ける構成としてもよい。
【００５１】
実施の形態４．
次に、図２０を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、太陽光発電パネルの裏面側に複数系統の熱媒体流通経路を設けたことを特徴としている。図２０は、本発明の実施の形態４による太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。この図に示すように、本実施の形態の太陽光熱ハイブリッドパネル６１は、前記実施の形態１とほぼ同様に、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、太陽熱収集器４、連通管１０、熱媒体導入管１１、熱媒体導出管１２、接続端子１３等を備えている。
【００５２】
しかし、本実施の形態では、複数個の太陽熱収集器４を、例えば図２０中の左半分に位置する第１のグループと、右半分に位置する第２のグループとに分けている。そして、第１のグループに属する太陽熱収集器４の熱媒体流路７同士を連通管１０により接続し、該各熱媒体流路７により図２０中に点線で示す第１の熱媒体流通経路Ｐを構成している。これと同様に、第２のグループに属する各太陽熱収集器４の熱媒体流路７は、連通管１０により互いに接続されて第２の熱媒体流通経路Ｑを構成している。そして、熱媒体流通経路Ｐの最上流部及び最下流部と、熱媒体流通経路Ｑの最上流部及び最下流部には、それぞれ熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２が設けられている。
【００５３】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態によれば、太陽光発電パネル２の裏面側に複数系統の熱媒体流通経路Ｐ，Ｑを形成し、これらの熱媒体流通経路Ｐ，Ｑにそれぞれ独立して熱回収媒体を流通させることができる。これにより、太陽光発電パネル２の裏面全体を覆うように配置するのが好ましい熱媒体流通経路を、必要に応じて複数系統に分割または分岐させることができる。
【００５４】
従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態２の場合とほぼ同様の作用効果を得ることができる。一例を挙げると、本実施の形態では、熱媒体流通経路を経路数、経路長、熱回収媒体の流量等に応じて、太陽光熱ハイブリッドパネル６１全体の熱媒体流通経路の流路抵抗（圧力損失）を適切に調整することができる。これにより、太陽光発電パネル２の形状、寸法等に対応して太陽光熱ハイブリッドパネル６１の構成を変更した場合でも、パネル全体に熱回収媒体を円滑に流通させることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、前記第１の実施の形態に対して、太陽熱収集器４の構成を変更しないで熱媒体流通経路Ｐ，Ｑの分岐及び分割を行うことができる。これにより、太陽光発電パネル２及び太陽熱収集器４の連結個数、圧力損失、要求される発電容量等に応じて熱媒体流通経路Ｐ，Ｑの経路構造を変更する場合でも、太陽熱収集器４を設計変更せずに共通な部品として使用することができる。従って、太陽光熱ハイブリッドパネル６１全体の設計及び製造を効率よく行うことができる。
【００５６】
実施の形態５．
次に、図２１を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態２で説明した太陽熱収集器を用いて、複数系統の熱媒体流通経路を設けたことを特徴としている。図２１は、本発明の実施の形態５による太陽光熱ハイブリッドパネルを裏面側からみた構成図である。この図に示すように、本実施の形態の太陽光熱ハイブリッドパネル７１は、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、太陽熱収集器３２、連通管１０、熱媒体導入管１１、熱媒体導出管１２、接続端子１３等を備えている。
【００５７】
しかし、全ての太陽熱収集器３２は、熱媒体流路３５，３６のうち一方の流路が熱媒体流通経路Ｐを構成し、他方の流路が熱媒体流通経路Ｑを構成するように、各連通管１０を用いて互いに接続されている。これにより、太陽光発電パネル２の裏面側には、図２１に示すように、それぞれクランク状に屈曲しつつ、互いに平行に延びた２系統の熱媒体流通経路Ｐ，Ｑが形成されている。そして、熱媒体流通経路Ｐの最上流部及び最下流部と、熱媒体流通経路Ｑの最上流部及び最下流部には、それぞれ熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２が設けられている。
【００５８】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態４とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、熱媒体流通経路Ｐ，Ｑの両方を太陽光発電パネル２の裏面全体にわたって平行に延在させることができる。これにより、個々の熱媒体流通経路Ｐ，Ｑの流入口及び流出口（熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２）を相互に近接させ、配管等のレイアウトを簡略化することができる。
【００５９】
なお、前記実施の形態４及び５は、図２２及び図２３に示す変形例のように、規格外の形状または寸法をもつ太陽光発電パネルに適用することもできる。ここで、図２２は、本発明の実施の形態４における変形例を示す図２０と同様の構成図である。太陽光熱ハイブリッドパネル８１は、台形状の太陽光発電パネル８２の裏面側に複数個の太陽熱収集器４が並べて配置され、各太陽熱収集器４の熱媒体流路７は、図中に点線で示すように、複数系統の熱媒体流通経路Ｐ，Ｑを構成している。また、図２３は、本発明の実施の形態５における変形例を示す図２１と同様の構成図である。太陽光熱ハイブリッドパネル９１は、台形状の太陽光発電パネル９２の裏面側に複数個の太陽熱収集器３２が並べて配置され、各太陽熱収集器３２の熱媒体流路３５，３６は、図中に点線で示すように、複数系統の熱媒体流通経路Ｐ，Ｑを構成している。
【００６０】
上記各変形例によっても、実施の形態４及び５と同様の作用効果を得ることができる。なお、上記実施の形態４，５及びその変形例では、２系統の熱媒体流通経路Ｐ，Ｑを形成する場合を例示したが、本発明はこれに限らず、３系統以上の熱媒体流通経路を形成する構成としてもよい。
【００６１】
実施の形態６．
次に、図２４及び図２５を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態は、太陽光熱ハイブリッドパネルの熱媒体流通経路（熱媒体流路）に圧力の異常が生じた場合に、熱回収媒体をバイパスさせる機構を備えたことを特徴としている。図２４は、本発明の実施の形態６において、太陽光熱ハイブリッドパネルの一部及びソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態の太陽光熱ハイブリッドパネル１０１は、図２４に示すように、前記実施の形態１とほぼ同様に構成され、太陽光発電パネル２、太陽電池セル３、連通管１０、熱媒体導入管１１、熱媒体導出管１２等を備えている。
【００６２】
また、太陽光熱ハイブリッドパネル１０１は、熱媒体流路７内の圧力が許容範囲から外れた場合に、熱媒体流路７をバイパスして熱回収媒体を熱媒体導入管１１から熱媒体導出管１２に流通させるためのバイパス機構１１０を備えている。本実施の形態のバイパス機構１１０は、熱媒体導入管１１と熱媒体導出管１２との間に設けられており、三方弁１１１，１１２、バイパス通路１１３、圧力開閉弁１１４及び逆止弁１１５を備えている。以下、これらの構成について説明する。
【００６３】
まず、三方弁１１１は熱媒体導入管１１の途中に設けられ、三方弁１１２は熱媒体導出管１２の途中に設けられている。なお、三方弁１１１，１１２は、熱回収媒体の流路を分岐させるためのものであり、本発明では、三方弁１１１，１１２に代えて三方継手を用いてもよい。バイパス通路１１３は、三方弁１１１，１１２を介して熱媒体導入管１１と熱媒体導出管１２とを接続している。
【００６４】
圧力開閉弁１１４は、熱媒体導入管１１側での熱回収媒体の流入圧の変化、及び、熱媒体導出管１２側での熱回収媒体の流出圧の変化により開閉するものである。より詳しく述べると、圧力開閉弁１１４は、熱回収媒体の流入圧と流出圧との圧力差が予め設定された許容範囲から外れた場合に開弁し、圧力差が前記上限判定値以下の場合には閉弁状態に保持されている。また、逆止弁１１５は、熱媒体導出管１２から熱媒体導入管１１に向けて熱回収媒体が逆流するのを防止するものである。一方、太陽光熱ハイブリッドパネル１０１は、太陽光発電及び太陽熱の回収を行うソーラーシステム１２０の一部を構成している。そして、三方弁１１１，１１２及び圧力開閉弁１１４は、ソーラーシステム１２０に備えられた制御装置１２１に接続されている。
【００６５】
次に、バイパス機構１１０の作動について説明する。まず、熱回収媒体の詰まり、漏れ等が生じていない通常の状態では、図２４に示すように、圧力開閉弁１１４が閉弁状態に保持されている。この状態おいて、熱媒体循環装置から供給される熱回収媒体は、熱媒体導入管１１から各太陽熱収集器４の熱媒体流路７を経由して熱媒体導出管１２に流出する。一方、熱回収媒体の流入圧と流出圧との圧力差が許容範囲から外れた場合には、バイパス機構１１０が作動し、圧力開閉弁１１４が開弁する。
【００６６】
ここで、圧力差が許容範囲から外れる場合としては、例えば熱媒体流路７、連通管１０等の目詰まり、劣化等により熱回収媒体の流入圧と流出圧との圧力差が予め設定された上限判定値を超える場合、あるいは、前記目詰まり等が原因で連通管１０が外れて熱回収媒体の漏れが生じることにより前記圧力差が予め設定された下限判定値よりも小さくなる場合などが想定されている。
【００６７】
図２５は、図２４中のバイパス機構により熱回収媒体をバイパスさせた状態を示す動作説明図である。この図に示すように、バイパス機構１１０が作動して圧力開閉弁１１４が開弁すると、熱媒体導出管１２を流れる熱回収媒体は、バイパス通路１１３等を経由して熱媒体導入管１１に流入する。即ち、熱回収媒体は、圧力の異常が生じた太陽光熱ハイブリッドパネル１０１をバイパスするようになり、この太陽光熱ハイブリッドパネル１０１の太陽熱収集器４を流れることなく、熱媒体導出管１２から熱媒体循環装置（または、他の太陽光熱ハイブリッドパネル）に送られる。
【００６８】
なお、圧力開閉弁１１４としては、熱回収媒体の流入圧と流出圧との圧力差に応じて開閉する機械式の弁機構を用いてもよく、または、制御装置１２１により電気的に開閉される電磁駆動式の弁機構を用いてもよい。圧力開閉弁１１４として電磁駆動式の弁機構を用いる場合には、圧力センサ等により熱回収媒体の流入圧と流出圧との圧力差を検出し、検出した圧力が許容範囲から外れた場合に、圧力開閉弁１１４を開弁させる構成とすればよい。また、三方弁１１１，１１２は、熱回収媒体の圧力が正常な場合に熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２を開通した状態に保持し、熱回収媒体の圧力が前記許容範囲から外れた場合には、熱媒体導入管１１及び熱媒体導出管１２を途中で閉塞してこれらの配管をバイパス通路１１３に連通させる構成とすればよい。
【００６９】
一方、制御装置１２１は、バイパス機構１１０が作動して熱回収媒体をバイパスさせた場合に、バイパス機構１１０の作動情報をソーラーシステム１２０の使用者、管理者等に通知する構成としてもよい。この構成において、制御装置１２１は、通知手段の具体例を示している。上記構成によれば、使用者、管理者等は、太陽光熱ハイブリッドパネル１０１の異常を速やかに把握して対処することができる。また、屋上に登らなくても、ソーラーシステム１２０を構成する複数の太陽光熱ハイブリッドパネル１０１のうち何れのパネルで異常が生じたかを判別することができる。従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態１の効果に加えて、ソーラーシステム１２０のメンテナンス性を向上させることができる。
【００７０】
実施の形態７．
次に、図２６乃至図２８を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態６で用いたバイパス機構を２つの連通管の間に設けたことを特徴としている。図２６は、本発明の実施の形態７による太陽光熱ハイブリッドパネルの一部を拡大して示す部分拡大図である。この図は、太陽光熱ハイブリッドパネルの一部の太陽熱収集器４を裏面側からみた状態を示している。
【００７１】
本実施の形態の太陽光熱ハイブリッドパネル１３１は、２つの連通管１０の間に設けられたバイパス機構１４１を備えている。バイパス機構１４１が設けられた２つの連通管１０は、１つの熱媒体流通経路を構成すると共に、互いに異なる太陽熱収集器４に接続されている。以下の説明では、このような２つの連通管１０を「１組の連通管１０」と表記するものとする。
【００７２】
バイパス機構１４１は、熱媒体流通経路を構成する一部の熱媒体流路７内の圧力が許容範囲から外れた場合に、当該熱媒体流路７をバイパスして熱回収媒体を流通させるもので、前記実施の形態６とほぼ同様に、三方弁１４２，１４２、バイパス通路１４３、圧力開閉弁１４４及び逆止弁１４５を備えている。ここで、三方弁１４２は、１組の連通管１０の途中にそれぞれ設けられ、バイパス通路１４３は、これらの三方弁１４２を介して１組の連通管１０を接続している。
【００７３】
圧力開閉弁１４４は、バイパス通路１４３の途中に設けられ、バイパス通路１４３等を介して１組の連通管１０にそれぞれ接続されている。そして、圧力開閉弁１４４は、１組の連通管１０を流れる熱回収媒体の圧力差に応じて開閉するように構成されている。詳しく述べると、圧力開閉弁１４４は、熱回収媒体の圧力差が予め設定された許容範囲内である場合に閉弁状態に保持され、熱回収媒体の圧力差が前記許容範囲から外れた場合に開弁する。一方、逆止弁１４５は、バイパス通路１４３の途中に設けられ、下流側の連通管１０から上流側の連通管１０に向けて熱回収媒体が逆流するのを防止している。
【００７４】
また、本実施の形態では、２個のバイパス機構１４１を備えた太陽光熱ハイブリッドパネル１３１を例示している。２個のバイパス機構１４１は、それぞれ異なる１組の連通管１０の間に設けられている。なお、太陽光熱ハイブリッドパネル１３１に設けるバイパス機構１４１は、１個であってもよいし、３個以上の複数個であってもよい。
【００７５】
次に、図２７及び図２８を参照して、バイパス機構１４１の作動について説明する。図２７及び図２８は、図２６中のバイパス機構により熱回収媒体をバイパスさせた状態を示す動作説明図である。まず、熱回収媒体の詰まり、漏れ等が生じていない通常について説明すると、この状態では、図２６に示すように、圧力開閉弁１４４が閉弁状態に保持されている。この状態おいて、熱媒体導入管１１から上流側の太陽熱収集器４に流入した熱回収媒体は、互いに隣接する各太陽熱収集器４の熱媒体流路７を順次流通した後に、下流側の太陽熱収集器４に到達し、熱媒体導出管１２から外部に流出する。
【００７６】
一方、例えば図２７中の下側に位置するバイパス機構１４１において、前述の理由等により熱回収媒体の圧力差が許容範囲から外れた場合には、このバイパス機構１４１が作動し、圧力開閉弁１４４が開弁する。これにより、熱回収媒体は、上流側の太陽熱収集器４からバイパス通路１４３を経由して下流側の太陽熱収集器４に流通し、連通管１０と熱媒体流路７とからなる熱媒体流通経路のうち、圧力の異常が発生した一部の経路をバイパスするようになる。また、図２８中の上側に位置するバイパス機構１４１が作動した場合には、熱回収媒体が熱媒体流通経路の他の一部をバイパスする。
【００７７】
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態６とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、太陽光熱ハイブリッドパネル１３１を構成する複数個の太陽熱収集器４のうち、圧力の異常が生じた太陽熱収集器４のみをバイパスして、他の正常な太陽熱収集器４に熱回収媒体を流通させることができる。従って、太陽熱収集器４の故障等に対して冗長性が高い太陽光熱ハイブリッドパネル１３１を実現することができ、ソーラーシステムの信頼性を向上させることができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、前記実施の形態６の場合と同様に、作動したバイパス機構１４１（開弁した圧力開閉弁１４４）の情報を制御装置１２１によりシステムの使用者、管理者等に通知する構成としてもよい。この構成によれば、システムの使用者、管理者等は、制御装置１２１から得られる情報に基いて、太陽光熱ハイブリッドパネル１３１の異常を速やかに把握して対処することができる。また、屋上に登らなくても、異常が生じた太陽光熱ハイブリッドパネル１３１及び当該パネルのうちで異常が生じた太陽熱収集器４の位置を判別することができる。従って、太陽光熱ハイブリッドパネル１３１及びソーラーシステムのメンテナンス性を向上させることができる。
【００７９】
なお、前記実施の形態１乃至７では、それぞれ異なる構成を個別に説明したが、本発明はこれら個別の構成に限定されるものでない。即ち、本発明では、実施の形態１乃至７のうちで組合わせることが可能な２つ以上の構成を組合わせることにより、１つのシステムを実現してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１，１′，２１，３１，３１′，４１，５１，５１′，６１，７１，８１，９１，１０１，１３１  太陽光熱ハイブリッドパネル，２，２２，４２，８２，９２  太陽光発電パネル，３  太陽電池セル，４，４′，３２，３２′，５２，５２′  太陽熱収集器，５，３３，５３  収集器本体，５Ａ，３３Ａ，５３Ａ  枠状部，５Ｂ，３３Ｂ，５３Ｂ  閉塞板部，５Ｃ，３３Ｃ，５３Ｃ  リブ，６，３４，５４  蓋板，７，３５，３６，５５，５６  熱媒体流路，８  熱媒体流入口，９  熱媒体流出口，１０  連通管，１１  熱媒体導入管（熱媒体導入通路），１２  熱媒体導出管（熱媒体導出通路），１３  接続端子，３３Ｄ，５３Ｄ  隔壁，３７，５７  熱媒体出入口，５３Ｅ  隙間，１１０，１４１  バイパス機構，１１１，１１２，１４２  三方弁，１１３，１４３  バイパス通路，１１４，１４４  圧力開閉弁，１１５，１４５  逆止弁，１２０  ソーラーシステム，１２１  制御装置（通知手段），Ｐ，Ｑ  熱媒体流通経路
【図１】
2014190669.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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