(57)【要約】【課題】屋外環境に応じて太陽光パネルを好適に冷却することができる太陽光パネル冷却システムを提供する。【解決手段】建物１０の屋根部１４上には太陽光パネル３０が設けられ、同パネル３０と屋根面との間には通気層３３が設けられている。屋根部１４には、屋内外を連通する開口部３５と、開口部３５を開閉する開閉部材４１とが設けられている。開閉部材４１には当該開閉部材４１を開閉駆動する開閉駆動部４３が設けられている。建物１０の外周部には、屋内外を連通する窓部２６が複数設けられ、これら各窓部２６にはそれぞれ各々の窓部２６を開閉するガラス戸２７が設けられている。建物１０には、ガラス戸２７を開閉駆動する窓駆動部４７が設けられている。コントローラは、屋外温検知センサ５２からの検知結果に基づいて、開閉部材４１を開くよう開閉駆動部４３を制御するとともにガラス戸２７を開くよう窓駆動部４７を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の屋根上方に設置された太陽光パネルと前記屋根との間に形成された通気層と、前記屋根に形成され前記通気層を前記建物の屋内空間と連通させる開口部と、前記開口部を介して屋内の空気を前記通気層に排出する排出手段とを備え、前記排出手段により前記通気層に排出された屋内の空気が前記太陽光パネルに沿って前記通気層を流れることにより前記太陽光パネルが冷却される太陽光パネル冷却システムであって、
屋外の環境に関する屋外環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記環境情報取得手段により取得された屋外環境情報に基づいて、屋内の空気を前記通気層に排出するように前記排出手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする太陽光パネル冷却システム。
【請求項２】
前記太陽光パネルの冷却を行う温度条件を定めておき、その温度条件が成立した時にパネル冷却を行う太陽光パネル冷却システムであり、
前記環境情報取得手段は、前記太陽光パネルの冷却開始前に、今後の屋外環境変化に関する情報を前記屋外環境情報として取得する手段を有し、
当該手段により取得された今後の屋外環境変化に基づいて、前記太陽光パネルの温度上昇を予測する予測手段を備え、
前記制御手段は、前記予測手段による温度上昇予測に基づいて前記排出手段による屋内空気の排出を実施することを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項３】
前記排出手段は、
前記建物の外壁部に設けられ屋内外を連通する窓部と、
前記窓部を開閉する窓戸と、
前記窓戸を開閉駆動する窓駆動手段と、
を備え、
前記排出手段は、前記窓駆動手段により前記窓戸を開いた状態で、前記窓部を吸気口とし前記開口部を排気口として屋内を換気するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項４】
前記排出手段は、屋内の空気を前記開口部を介して前記通気層へ排出するための空気流を生じさせるファン装置を備え、
前記環境情報取得手段は、屋外の温度を前記屋外環境情報として検知する屋外温検知手段を有し、
屋内の温度を検知する屋内温検知手段を備え、
前記制御手段は、前記屋内温検知手段により検知された屋内の温度が前記屋外温検知手段により検知された屋外の温度よりも低い場合に、前記排出手段による屋内空気の排出に際し、前記窓戸を閉めるよう前記窓駆動手段を制御するとともに、前記ファン装置を作動させるよう制御することを特徴とする請求項３に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項５】
前記建物には、前記窓戸が異なる複数の方向に面して設けられ、
前記環境情報取得手段として、前記建物周辺における風の向きを検知する風向検知手段を備え、
前記制御手段は、前記排出手段による屋内空気の排出に際し、前記風向検知手段により検知された風の向きに基づいて、前記複数の窓戸のうち風上側に配置された窓戸を開くよう前記各窓駆動手段を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項６】
前記建物には、冷房装置を備えた居室が設けられ、その居室を含む複数箇所に前記窓戸が設けられており、
前記冷房装置が運転しているか否かを判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記排出手段による屋内空気の排出に際し、前記判定手段により前記冷房装置が運転していると判定された場合に、前記居室に設けられた窓戸とは異なる窓戸を開くよう前記各窓駆動手段を制御することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項７】
前記太陽光パネルの温度を検知するパネル温検知手段を備え、
前記排出手段は、屋内の空気を前記開口部を介して前記通気層へ排出するための空気流を生じさせるファン装置を備え、
前記制御手段は、前記パネル温検知手段により検知された前記太陽光パネルの温度が所定の温度を超えた場合に、前記窓駆動手段により前記窓戸を開くとともに、前記ファン装置を作動させることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項８】
前記開口部を開閉する開閉部材と、
前記開閉部材を開閉駆動する開閉駆動手段と、
降雨に関する降雨情報を前記屋外環境情報として取得する前記環境情報取得手段としての降雨情報取得手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記降雨情報取得手段により取得した降雨情報に基づいて、前記開閉部材を閉じるよう前記開閉駆動手段を制御することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の太陽光パネル冷却システム。
【請求項９】
前記建物には、吹き抜け空間が設けられ、
前記開口部は、前記吹き抜け空間から上方に延びる通気路の上端部において屋外側に開口されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の太陽光パネル冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光パネル冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギ等の観点から、住宅等の建物では太陽光発電システムの導入が進められている。かかる発電システムでは、建物の屋根等に設置された太陽光パネルに太陽光が照射されることにより発電が行われる。
【０００３】
この種の太陽光パネルは、一般にその温度が上昇すると発電効率が低下する性質を有している。そのため、日射量の多い季節、特に夏季においては昼間に太陽光パネルの温度が著しく上昇し、その結果発電効率が著しく低下する問題がある。そこで、その対策として、従来より太陽光パネルを冷却する技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、屋根に設置された太陽光パネルと屋根面との間に通気層を設けるとともに、屋根にはその通気層と屋内空間とを連通する開口部を設け、その開口部を通じて屋内の空気をファン装置により通気層に排出しその後通気層に流通させる技術が開示されている。これによれば、通気層における空気の流れにより太陽光パネルを冷却することができる。
【０００４】
また、この技術では、スイッチによる手動操作により太陽光パネルの冷却を行う構成となっており、例えば所定時刻（例えば１１時）になったときにユーザが手動操作することでパネルの冷却が開始されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２３５８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、太陽光パネルは屋外に設置されているものであるため、その温度は外気温や日射量等、屋外の環境に大きく依存することが考えられる。例えば、外気温が上昇したり日射量が増大したりすると、その後太陽光パネルの温度が上昇することが考えられる。そのため、屋外環境が太陽光パネルの温度上昇が生じやすい状況になったタイミング（又は当該状況になる前のタイミング）で、例えば外気温が所定温度まで上昇したタイミングで、ユーザはスイッチを手動操作して太陽光パネルの冷却を実施するのが望ましい。そうすれば、太陽光パネルの温度が著しく上昇する前に太陽光パネルの冷却を開始させることができ、その結果太陽光パネルを好適に冷却することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、屋外の環境は日によってそれぞれ異なるものであるため、外気温が所定温度に達する時刻については日々異なる。したがって、手動操作により太陽光パネルの冷却を行う上記の技術では、日々適切なタイミングで太陽光パネルの冷却を行うことは難しい。そのため、外気温が所定温度よりも上昇した後におくれてパネル冷却を開始する事態が容易に想定され、場合によっては太陽光パネルが著しく温度上昇した後に冷却を開始する事態も想定される。このような場合、太陽光パネルを好適に冷却することができないおそれがある。
【０００８】
また、屋外環境を常時監視する等して外気温が所定温度に達する時刻を日々チェックすることで、太陽光パネルの冷却を適切なタイミングで開始することは可能ではあるが、そのようなことはユーザにとって面倒であり現実的ではない。つまり、上記の技術は、太陽光パネルの冷却を好適に行う上で未だ改善の余地があると考えられる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、屋外環境に応じて太陽光パネルを好適に冷却することができる太陽光パネル冷却システムを提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく、第１の発明の太陽光パネル冷却システムは、建物の屋根上方に設置された太陽光パネルと前記屋根との間に形成された通気層と、前記屋根に形成され前記通気層を前記建物の屋内空間と連通させる開口部と、前記開口部を介して屋内の空気を前記通気層に排出する排出手段とを備え、前記排出手段により前記通気層に排出された屋内の空気が前記太陽光パネルに沿って前記通気層を流れることにより前記太陽光パネルが冷却される太陽光パネル冷却システムであって、屋外の環境に関する屋外環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記環境情報取得手段により取得された屋外環境情報に基づいて、屋内の空気を前記通気層に排出するように前記排出手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明における太陽光パネル冷却システムでは、排出手段により屋内の空気が屋根に形成された開口部を介して太陽光パネルと屋根との間の通気層に排出され、その後その排出された屋内の空気が太陽光パネルに沿って通気層内を流れる。この場合、この通気層内における空気の流れによって太陽光パネルが冷却される。
【００１２】
そして、外気温や日射量等の屋外環境情報に基づいて、排出手段による屋内空気の通気層への排出が、すなわち太陽光パネルの冷却が行われる。したがって、例えば外気温が上昇したり日射量が増大したりする等して屋外環境が太陽光パネルの温度が上昇し易い状況にあるかどうか等に応じて太陽光パネルの冷却を開始することができる。よって、この場合、屋外環境に応じて太陽光パネルを好適に冷却することができる。
【００１３】
第２の発明の太陽光パネル冷却システムは、第１の発明において、前記太陽光パネルの冷却を行う温度条件を定めておき、その温度条件が成立した時にパネル冷却を行う太陽光パネル冷却システムであり、前記環境情報取得手段は、前記太陽光パネルの冷却開始前に、今後の屋外環境変化に関する情報を前記屋外環境情報として取得する手段を有し、当該手段により取得された今後の屋外環境変化に基づいて、前記太陽光パネルの温度上昇を予測する予測手段を備え、前記制御手段は、前記予測手段による温度上昇予測に基づいて前記排出手段による屋内空気の排出を実施することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、太陽光パネルの冷却が行われる温度条件が成立する前に、つまり太陽光パネルの冷却開始前に、今後の屋外環境変化に関する情報が取得され、その取得された今後の屋外環境変化に基づいて太陽光パネルのその後の温度上昇が予測される。そして、その太陽光パネルの温度上昇予測に基づいて排出手段による屋内空気の排出が、すなわち太陽光パネルの冷却が行われる。したがって、例えば太陽光パネルの温度が著しく上昇する前から太陽光パネルの冷却を行うことができるため、太陽光パネルを好適に冷却することができる。
【００１５】
また、本発明の太陽光パネル冷却システムでは、屋内の空気を屋外に排出することになるが、実際に外気温が上昇する前に、ひいては外気温が上昇して屋内で冷房装置が使用される前に、こうした屋内空気の排出を行う構成とすることで屋内環境への影響を少なくすることができる。
【００１６】
第３の発明の太陽光パネル冷却システムは、第１又は第２の発明において、前記排出手段は、前記建物の外壁部に設けられ屋内外を連通する窓部と、前記窓部を開閉する窓戸と、前記窓戸を開閉駆動する窓駆動手段と、を備え、前記排出手段は、前記窓駆動手段により前記窓戸を開いた状態で、前記窓部を吸気口とし前記開口部を排気口として屋内を換気するものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、窓駆動手段により窓戸が開かれることにより、窓戸を吸気口とし開口部を排気口とした屋内の換気が行われる。そして、この換気によって屋内の空気が通気層に排出されて太陽光パネルの冷却が行われる。これにより、窓部を通じて屋内に入る風を利用して、自然対流により太陽光パネルを冷却することができる。
【００１８】
第４の発明の太陽光パネル冷却システムは、第３の発明において、前記排出手段は、屋内の空気を前記開口部を介して前記通気層へ排出するための空気流を生じさせるファン装置を備え、前記環境情報取得手段は、屋外の温度を前記屋外環境情報として検知する屋外温検知手段を有し、屋内の温度を検知する屋内温検知手段を備え、前記制御手段は、前記屋内温検知手段により検知された屋内の温度が前記屋外温検知手段により検知された屋外の温度よりも低い場合に、前記排出手段による屋内空気の排出に際し、前記窓戸を閉めるよう前記窓駆動手段を制御するとともに、前記ファン装置を作動させるよう制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、排出手段による屋内空気の排出に際し、つまり太陽光パネルの冷却に際し、屋内の温度が屋外の温度よりも低い場合には、窓戸が閉められて窓部が閉鎖されるとともにファン装置が作動する。つまり、この場合、屋外の比較的高温の空気を窓部より屋内に取り込むことなく、屋内の比較的低温の空気をファン装置により通気層へ排出することができる。これにより、比較的低温の空気により太陽光パネルの冷却を行うことができるため、太陽光パネルを好適に冷却することができる。
【００２０】
第５の発明の太陽光パネル冷却システムは、第３又は第４の発明において、前記建物には、前記窓戸が異なる複数の方向に面して設けられ、前記環境情報取得手段として、前記建物周辺における風の向きを検知する風向検知手段を備え、前記制御手段は、前記排出手段による屋内空気の排出に際し、前記風向検知手段により検知された風の向きに基づいて、前記複数の窓戸のうち風上側に配置された窓戸を開くよう前記各窓駆動手段を制御することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、排出手段による屋内空気の排出に際し、つまり太陽光パネルの冷却に際し、建物に設けられた複数の窓戸のうち風上側に配置された窓戸が開放される。この場合、風上側に設けられた窓部を通じて建物周りを流れる風を屋内に取り込むことができるため、建物内に取り込まれる空気の量を増大させることができ、その結果開口部を通じて通気層に排出される空気の量を増大させることができる。これにより、通気層における空気の流れを速くすることができるため、太陽光パネルを好適に冷却することができる。
【００２２】
第６の発明の太陽光パネル冷却システムは、第３乃至第５のいずれかの発明において、前記建物には、冷房装置を備えた居室が設けられ、その居室を含む複数箇所に前記窓戸が設けられており、前記冷房装置が運転しているか否かを判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記排出手段による屋内空気の排出に際し、前記判定手段により前記冷房装置が運転していると判定された場合に、前記居室に設けられた窓戸とは異なる窓戸を開くよう前記各窓駆動手段を制御することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、排出手段による屋内空気の排出に際し、つまり太陽光パネルの冷却に際し、冷房装置が運転中である場合には、その冷房装置を備えた居室に設けられた窓戸とは異なる窓戸が開かれる。つまり、この場合、建物内の換気が冷房中の居室を経由せずに行われるため、冷房中の居室の快適性を損なうことなく太陽光パネルの冷却を行うことができる。
【００２４】
第７の発明の太陽光パネル冷却システムは、第３乃至第６のいずれかの発明において、前記太陽光パネルの温度を検知するパネル温検知手段を備え、前記排出手段は、屋内の空気を前記開口部を介して前記通気層へ排出するための空気流を生じさせるファン装置を備え、前記制御手段は、前記パネル温検知手段により検知された前記太陽光パネルの温度が所定の温度を超えた場合に、前記窓駆動手段により前記窓戸を開くとともに、前記ファン装置を作動させることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、太陽光パネルの温度が所定温度以上となった場合に、窓戸が開かれるとともにファン装置が作動する。つまり、この場合、自然対流による建物内の換気に加えてファン装置による強制換気が行われる。これにより、自然対流による屋内空気の排出（屋内換気）だけでは太陽光パネルの温度上昇を抑制しきれず、その結果パネル温度が著しく高くなった場合でも、ファン装置を作動させて太陽光パネルの冷却効率を高めることができるため、太陽光パネルの温度上昇を抑制することができる。
【００２６】
第８の発明の太陽光パネル冷却システムは、第３乃至第７のいずれかの発明において、前記開口部を開閉する開閉部材と、前記開閉部材を開閉駆動する開閉駆動手段と、降雨に関する降雨情報を前記屋外環境情報として取得する前記環境情報取得手段としての降雨情報取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記降雨情報取得手段により取得した降雨情報に基づいて、前記開閉部材を閉じるよう前記開閉駆動手段を制御することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、降雨情報取得手段により取得された降雨情報に基づいて開閉部材が閉じられ開口部が閉鎖される。そのため、太陽光パネルの冷却を実施している最中に雨が降ってきた場合等でも自動で開閉部材が閉じることができ、雨が開口部を介して建物内に入り込むのを防止できる。
【００２８】
第９の発明の太陽光パネル冷却システムは、第１乃至第８のいずれかの発明において、前記開口部は、前記吹き抜け空間から上方に延びる通気路の上端部において屋外側に開口されていることを特徴とする。
【００２９】
吹き抜け空間は、二層以上の階を垂直に貫いて形成された空間であるため、その上部と下部との間では比較的大きな温度差が発生すると考えられる。このため、吹き抜け空間ではその温度差に起因して上昇気流が発生し易い。そこで、本発明では、その点に着目し、開口部を吹き抜け空間から上方に延びる通気路の上端部において屋外側に開口させることで、吹き抜け空間において上昇する上昇気流を利用して屋内の空気を開口部から排出することとしている。この場合、ファン装置等による強制排気を行わずとも、屋内の空気を開口部を介して通気層に好適に排出することができるため、自然対流による太陽光パネルの冷却を行うに際し都合がよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】建物全体を示す概略図。
【図２】開口部周辺における構成を示す縦断面図。
【図３】建物を太陽光パネルの設置された方角から見た図。
【図４】通気路におけるファン装置の設置構成を示す横断面図。
【図５】パネル冷却システムの電気的構成を示すブロック図。
【図６】パネル冷却処理を示すフローチャート。
【図７】冷却開始時刻決定処理を示すフローチャート。
【図８】冷却実施処理を示すフローチャート。
【図９】太陽光パネルの温度上昇に関する予測結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図１は建物全体を示す概略図である。
【００３２】
図１に示すように、建物１０は、基礎１１上に形成された下階部分としての一階部分１２と、その一階部分１２の上方に連続して形成された上階部分としての二階部分１３と、その二階部分１３の上方に形成された寄棟式の屋根部１４とを備えている。
【００３３】
建物１０には、一階部分１２に一階居室１７が設けられ、二階部分１３に二階居室１８が設けられている。また、建物１０には、これら各居室１７，１８に隣接して吹き抜け空間１９が一階部分１２と二階部分１３とに跨るように設けられている。この吹き抜け空間１９には、例えば一階居室１７と二階居室１８との間を行き来するための階段等が設けられている。
【００３４】
建物１０の一階部分１２には、一階居室１７と吹き抜け空間１９との間を連通する出入口２１が設けられ、出入口２１にはドア２２が設けられている。この出入口２１を通じて一階居室１７への出入りが可能となっている。建物１０の二階部分１３には、二階居室１８と吹き抜け空間１９との間を連通する出入口２３が設けられ、出入口２３にはドア２４が設けられている。この出入口２３を通じて二階居室１８への出入りが可能となっている。
【００３５】
建物１０の外周部には、屋内外を連通する窓部２６が複数設けられている。窓部２６としては、一階居室１７に面した窓部２６ａ、二階居室１８に面した窓部２６ｂ、吹き抜け空間１９に面した窓部２６ｃ，２６ｄ等が設けられている。これら各窓部２６にはそれぞれ、各々の窓部２６を開閉する窓戸としてのガラス戸２７が設けられている。ここで、各窓部２６ａ〜２６ｄに設けられたガラス戸２７の符号をそれぞれ２７ａ〜２７ｄとする。
【００３６】
また、一階居室１７には、当該一階居室１７を冷房するための冷房装置２８が設けられており、二階居室１８には、当該二階居室１８を冷房するための冷房装置２９が設けられている。
【００３７】
建物１０の屋根部１４には、太陽光が照射されることにより発電を行う太陽光パネル３０が設けられている。ここで、太陽光パネル３０は、その温度が高くなると発電効率が低下する性質を有しており、特に夏場においては著しく低下する。そのため、本実施形態では、屋根部１４に屋内外を連通する開口部を設け、その開口部を通じて屋外に排出される屋内の空気の流れを利用し太陽光パネル３０を冷却することとしている。以下、この太陽光パネル３０を冷却するための構成を図２及び図３に基づいて説明する。なお、図２は開口部周辺における構成を示す縦断面図であり、図３は建物を太陽光パネル３０の設置された方角から見た図である。
【００３８】
図２に示すように、太陽光パネル３０は、屋根部１４において屋根面３１を形成する屋根面材３２上に図示しない脚部等を介して設置されている。太陽光パネル３０は、屋根面３１に平行に傾斜して設けられており、太陽光パネル３０の裏面と屋根面３１との間には、所定の隙間が設けられている。この隙間は、例えば数ｃｍ（５〜１０ｃｍ程度）に設定されている。なお、この隙間は、後述するように屋根部１４に設けられた開口部３５を介して排出された屋内の空気が流れる通気層３３となっている。
【００３９】
図２及び図３に示すように、屋根面材３２には、建物１０の屋内空間と通気層３３とを連通する開口部３５が設けられている。開口部３５は、屋根面材３２において太陽光パネル３０の下方に設けられており、その全体が太陽光パネル３０と重複している。具体的には、開口部３５は、屋根面材３２において太陽光パネル３０における屋根部１４の軒先３４側端部の下方に配置されている。また、開口部３５は、太陽光パネル３０の幅方向（軒先３４と平行に延びる方向）に沿って延びるように形成されている。
【００４０】
なお、開口部３５には、猫等の小動物が建物１０内に侵入するのを防ぐために網等を設けるのが望ましい。
【００４１】
開口部３５周辺における屋根部１４の構成について説明すると、屋根部１４には、開口部３５から下方に延びる通気路３６が設けられており、この通気路３６は吹き抜け空間１９に通じている。通気路３６は、屋根部１４に形成された屋根裏空間３８と仕切部材３９により仕切られることで構成されている。
【００４２】
屋根面材３２には、開口部３５を開閉する開閉部材４１が設けられている。開閉部材４１は、開口部３５全体を閉じることが可能な大きさで、かつ、平板状に形成されており、例えば板金部材からなる。開閉部材４１は、屋根面３１の傾斜方向に沿ってスライド移動可能とされており、スライド移動されることにより開口部３５を開閉する構成となっている。なお、開閉部材４１をスライド移動させるための構成としては、例えば開閉部材４１の両端部に当該両端部を支持するレール部材を設け、そのレール部材に沿って開閉部材４１をスライド移動させることが考えられる。
【００４３】
屋根部１４には、開閉部材４１を開閉駆動する開閉駆動部４３が設けられている。開閉駆動部４３は、例えば電動モータ等の電動式の駆動機構からなるものであり、例えば開閉部材４１に設けられている。
【００４４】
上記構成において、建物１０に設けられた複数のガラス戸２７のうち少なくともいずれかが開かれた状態で、開閉駆動部４３による駆動により開閉部材４１が開かれると、開放された窓部２６を介して外気が建物１０内に入り込み、その入り込んだ空気が吹き抜け空間１９を経由した後通気路３６及び開口部３５を介して通気層３３に排出される。例えば、窓部２６ａから外気が建物１０の一階居室１７に入り込んだ場合には、その空気が出入口２１を通じて吹き抜け空間１９へ流れ（但し、この場合ドア２２を開いておく必要がある。）、その後通気路３６及び開口部３５を介して通気層３３に排出される。そして、通気層３３に排出された空気は通気層３３内において屋根面３１の傾斜方向に沿って上側（換言すると屋根部１４の棟側）に向かって流れ、その気流による対流熱伝達によって太陽光パネル３０の冷却が行われる。
【００４５】
また、通気路３６には、開口部３５を介して屋内の空気を屋外に排出するためのファン装置４５が設けられており、このファン装置４５を作動させることにより屋内の空気を積極的に通気層３３に排出することも可能となっている。したがって、本実施形態では、窓部２６を通じて自然風が屋内に入ってこなくても、ファン装置４５を作動させて屋内の空気を通気層３３に強制的に排出することにより太陽光パネル３０を冷却することができるようになっている。
【００４６】
図４には、通気路３６におけるファン装置４５の設置構成を示す。図４に示すように、平面視においてファン装置４５は通気路３６の一部に設けられている。そのため、通気路３６において、ファン装置４５が設置されていない部位（以下、非設置部位３６ａという）を通じて空気が流通することが可能となっている。これにより、ファン装置４５が作動していない場合でも、非設置部位３６ａを通じて円滑な通気が可能となっている。
【００４７】
なお、通気路３６における非設置部位３６ａに、当該部位３６ａを開閉する開閉手段を設け、ファン装置４５の作動時には開閉手段を閉動作させることにより当該部位３６ａを閉鎖するようにしてもよい。そうすれば、ファン装置４５による排気の効率を高めることができる。
【００４８】
ところで、本実施形態の建物１０には、屋外環境に応じて太陽光パネル３０を好適に冷却するための冷却システムが設けられている。以下、この冷却システムについて図１を参照しつつ説明する。
【００４９】
図１に示すように、建物１０には、ガラス戸２７を開閉駆動する窓駆動手段としての窓駆動部４７が設けられている。窓駆動部４７は、各ガラス戸２７に対してそれぞれ設けられており、例えば電動モータ等の電動式の駆動機構からなる。
【００５０】
建物１０には、ドア２２，２４を開閉駆動するドア駆動手段としてのドア駆動部４８が設けられている。ドア駆動部４８は、各ドア２２，２４に対してそれぞれ設けられており、例えば電動モータ等の電動式の駆動機構からなる。
【００５１】
建物１０には、パネル温検知手段としてのパネル温検知センサ５１が設けられている。パネル温検知センサ５１は、太陽光パネル３０の表面温度を検知するものであり、例えば太陽光パネル３０の表面に設けられている。
【００５２】
建物１０には、屋外温検知手段としての屋外温検知センサ５２が設けられている。屋外温検知センサ５２は、屋外の温度を検知するセンサであり、例えば建物１０の外壁面に設けられている。建物１０には、屋内温検知手段としての屋内温検知センサ５３が設けられている。屋内温検知センサ５３は、屋内の温度を検知するセンサであり、例えば吹き抜け空間１９の内壁面に設けられている。
【００５３】
建物１０には、風向検知手段としての風向検知センサ５４が設けられている。風向検知センサ５４は、建物１０の周りを流れる風の向きを検知するセンサであり、例えば建物１０の外壁面に設けられている。
【００５４】
次に、太陽光パネル３０を冷却する冷却システムの電気的構成について図５に基づいて説明する。
【００５５】
図５に示すように、建物１０には、制御手段としてのコントローラ５０が設けられている。コントローラ５０は、ＣＰＵ等を周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、例えば一階居室１７の内壁面に設置されている。
【００５６】
コントローラ５０の入力側には、パネル温検知センサ５１、屋外温検知センサ５２、屋内温検知センサ５３及び風向検知センサ５４が接続されている。コントローラ５０には、これら各センサ５１〜５４から逐次検知結果が入力される。
【００５７】
コントローラ５０の入力側には、各冷房装置２８，２９が接続されている。コントローラ５０には、各冷房装置２８，２９からそれぞれ各々の冷房装置２８，２９が運転しているか否かに関する運転情報が逐次入力される。
【００５８】
コントローラ５０の入力側には、インターネット５６を介して気象センタ５７と接続されている。気象センタ５７は、今後の気象に関する気象予報情報を提供する外部施設であり、例えば気象庁がこれに該当する。コントローラ５０には、気象センタ５７からインターネット５６を介して気象予報情報が入力される。
【００５９】
コントローラ５０の出力側には、開閉駆動部４３、ファン装置４５、各窓駆動部４７及びドア駆動部４８が接続されている。コントローラ５０は、各検知センサ５１〜５４からの検知結果、気象センタ５７からの気象予報情報及び冷房装置２８，２９からの運転情報に基づいて、開閉駆動部４３、ファン装置４５、各窓駆動部４７及び各ドア駆動部４８を動作制御する。
【００６０】
次に、コントローラ５０によって実行されるパネル冷却処理について図６に基づいて説明する。図６は、パネル冷却処理を示すフローチャートである。なお、本処理は、所定の周期で繰り返し実行される。
【００６１】
図６に示すように、まずステップＳ１１において、現在の時刻が、気象センタ５７から気象予想情報を取得する情報取得時刻であるか否かを判定する。この判定は、例えばコントローラ５０に設けられたタイマから現在の時刻を取得し、その取得した現在の時刻が情報取得時刻と一致するか否かに基づいて行われる。なおここで、情報取得時刻は、パネル冷却のための温度条件（パネル温度＞所定温度Ｔｐ１（詳細は後述のステップＳ３２））が成立する以前であることが想定される時刻に設定されており、例えばＡＭ７：００に設定されている。なお、すでにパネル冷却が行われていれば、環境変化によるパネル温度の上昇予測が不要であるため、パネル冷却の開始前であるか否かを判定し、開始前である場合に情報取得する構成としてもよい。現在の時刻が情報取得時刻である場合には、ステップＳ１２に進み、冷却開始時刻決定処理を行い、その後ステップＳ１３に進み冷却実施処理を行う。一方、現在の時刻が情報取得時刻でない場合には、ステップＳ１３に進み、冷却実施処理を行う。
【００６２】
ここで、ステップＳ１２における冷却開始時刻決定処理と、ステップＳ１３における冷却実施処理とを図７及び図８に基づいて説明する。なお、図７は冷却開始時刻決定処理を示すフローチャートであり、図８は冷却実施処理を示すフローチャートである。まず、冷却開始時刻決定処理について説明する。
【００６３】
図７に示すように、冷却開始時刻決定処理ではまずステップＳ２１において、気象センタ５７から気象予報情報を取得する。具体的には、本処理を実行する日における昼間時間帯の外気温に関する情報や日射量に関する情報等を取得する。
【００６４】
ステップＳ２２では、パネル温検知センサ５１からの検知結果に基づいて、現時点における太陽光パネル３０の温度（現パネル温度）を取得する。
【００６５】
ステップＳ２３では、ステップＳ２１において取得した気象予想情報と、ステップＳ２２において取得した太陽光パネル３０の温度情報（現パネル温度）とに基づいて、太陽光パネル３０のその後の温度上昇を予測する予測処理を行う。この予測処理では、図９に示すように、時刻の経過とともに太陽光パネル３０の温度がどのように変化（上昇及び下降）していくのかについて予測する。具体的には、コントローラ５０のメモリには、現時点における太陽光パネル３０の温度及び気象予報情報と、太陽光パネル３０のその後の温度上昇との関係を定めたテーブルが予め記憶されており、そのテーブルを用いて太陽光パネル３０の温度情報を予測する。
【００６６】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で行った予測処理の結果に基づいて、太陽光パネル３０の冷却を開始する時刻を決定する。具体的には、まず太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１に達する時刻ｔ１（以下、到達予測時刻ｔ１という）を予測する処理を行う。この処理はステップＳ２３における予測結果に基づいて行われる。ここで、所定温度Ｔｐ１は例えば５０℃に設定されている。次に、その到達予測時刻ｔ１に基づいて太陽光パネル３０の冷却を開始する時刻ｔ２（以下、冷却開始時刻ｔ２という）を決定する。ここで、本実施形態では、冷却開始時刻ｔ２が到達予測時刻ｔ１の２時間前の時刻に設定されている。これにより、太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１まで上昇する前に太陽光パネル３０の冷却が開始される。その後、本処理を終了する。
【００６７】
続いて、冷却実施処理について図８に基づいて説明する。
【００６８】
図８に示すように、冷却実施処理ではまずステップＳ３１において、現在の時刻が冷却開始時刻決定処理（詳細にはステップＳ２４）において決定した冷却開始時刻ｔ２であるか否かを判定する。現在の時刻が冷却開始時刻ｔ２でない場合には、ステップＳ３２に進み、パネル温検知センサ５１からの検知結果に基づいて太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１よりも高いか否かを判定する。太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１よりも高くなっていない場合には、本処理を終了する。一方、ステップＳ３１において現在の時刻が冷却開始時刻ｔ２である場合、又はステップＳ３２において太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１よりも高い場合には、ステップＳ３３に進む。
【００６９】
ステップＳ３３では、開閉駆動部４３に開信号を出力することで開閉部材４１を開く。これにより、開口部３５が開放される。
【００７０】
ステップＳ３４では、屋外温検知センサ５２及び屋内温検知センサ５３からの検知結果に基づいて、屋内の温度が屋外の温度よりも低いか否かを判定する。屋内の温度が屋外の温度よりも低い場合には、ステップＳ３５に進み、風向検知センサ５４からの検知結果に基づいて風向情報を取得する。そして、続くステップＳ３６において、各冷房装置２８，２９からの運転情報に基づいて各々の冷房装置２８，２９が運転しているか否かを判定する。
【００７１】
ステップＳ３７では、ステップＳ３５において取得した風向情報と、ステップＳ３６における判定結果とに基づいて、複数の各ガラス戸２７のうち所定のガラス戸２７を開く。これにより、ガラス戸２７が開かれた窓部２６を通じて建物１０内に外気が取り込まれ、その取り込まれた外気が開口部３５を介して通気層３３に排出される。つまり、太陽光パネル３０の冷却が行われる。なお本ステップＳ３７では、一階居室１７のガラス戸２７ａを開く場合には、併せてドア２２を開く。二階居室１８のガラス戸２７ｂを開く場合には、併せてドア２４を開く。
【００７２】
本ステップＳ３７では、具体的には、例えば風向情報に基づいて建物１０周りを吹く風の風上側に配置されたガラス戸２７を開く。この場合、風上側の窓部２６を通じて建物１０内に風を取り込むことできるため、建物１０内に取り込む空気の量を比較的多くすることができる。また、ステップＳ３６にて一階居室１７の冷房装置２８が運転状態にあることが判定された場合には、一階居室１７に設けられたガラス戸２７ａとは異なるガラス戸２７ｂ〜２７ｄを開く。この場合、二階居室１８又は吹き抜け空間１９の窓部２６ｂ〜２６ｄを介して外気を建物１０内に取り込むことができるため、冷房装置２８により冷房されている一階居室１７の居室環境を維持したまま太陽光パネル３０の冷却を行うことができる。
【００７３】
ステップＳ３８では、パネル温検知センサ５１からの検知結果に基づいて、太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１よりも高いか否かを判定する。太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１よりも高い場合には、ステップＳ３９に進み、ファン装置４５に駆動信号を出力してファン装置４５を作動させる。その後、本処理を終了する。これにより、ファン装置４５により建物１０内の換気が促進されるため、その結果太陽光パネル３０の冷却が促進される。なお、ファン装置４５がすでに作動している場合には、そのまま作動状態を継続する。
【００７４】
一方、太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ１よりも高くなっていない場合には、ステップ４０に進み、ファン装置４５に停止信号を出力してファン装置４５の作動を停止させる。これにより、自然対流による太陽光パネル３０の冷却が行われる。その後、本処理を終了する。なお、ファン装置４５が停止している場合には、そのままファン装置４５の停止状態を継続する。
【００７５】
先のステップＳ３４において、屋内の温度が屋外の空気よりも低い場合には、ステップＳ４１に進み、各窓駆動部４７に対する駆動信号の出力を停止する。これにより、各ガラス戸２７が閉じられる。
【００７６】
続くステップＳ４２では、ファン装置４５に駆動信号を出力してファン装置４５を作動させる。この場合、比較的高温である屋外の空気を窓部２６を介して建物１０内に取り込むことなく、ファン装置４５により比較的低温の屋内空気を開口部３５を介して通気層３３に排出することができる。その後、本処理を終了する。
【００７７】
図６の説明に戻り、ステップＳ１３における冷却実施処理後のステップＳ１４では、現在の時刻が所定の午後時間帯にあるか否かを判定する。ここで、所定の午後時間帯は太陽光による日射が弱まり太陽光パネル３０の温度が低下する時間帯に設定されており、例えば１６時から２０時までの時間帯に設定されている。現在の時刻が所定の午後時間帯にない場合には本処理を終了する。現在の時刻が所定の午後時間帯にある場合には、ステップＳ１５に進む。
【００７８】
ステップＳ１５では、パネル温検知センサ５１からの検知結果に基づいて、太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ２よりも低下したか否かを判定する。ここで、所定温度Ｔｐ２は、前記所定温度Ｔｐ１よりも低い温度に設定されており、例えば３５℃に設定されている。太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ２よりも低下していない場合には、本処理を終了する。太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ２よりも低下した場合には、ステップＳ１６に進み、ファン装置４５に対する駆動信号の出力を停止する。これにより、ファン装置４５の作動が停止する。なお、ファン装置４５の作動がすでに停止している場合には、そのままファン装置４５の停止状態を継続する。
【００７９】
続くステップＳ１７では、開閉駆動部４３に対して閉信号を出力するとともに各窓駆動部４７に対して閉信号を出力する。これにより、各ガラス戸２７が閉められるとともに開閉部材４１が閉められて、太陽光パネル３０の冷却処理が終了する。その後、本処理を終了する。
【００８０】
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００８１】
屋外環境情報を取得し、その取得した屋外環境情報に基づいて開閉部材４１及びガラス戸２７を開き屋内空気を通気層３３に排出するようにした。つまり、太陽光パネル３０の冷却を行うようにした。これにより、例えば外気温が上昇したり日射量が増大したりする等して屋外環境が太陽光パネル３０の温度が上昇し易い状況にあるかどうか等に応じて太陽光パネル３０の冷却を開始することができる。よって、この場合、屋外環境に応じて太陽光パネル３０を好適に冷却することができる。
【００８２】
具体的には、太陽光パネル３０の冷却が開始される温度条件が成立する前に、つまり太陽光パネル３０の冷却開始前に、気象センタ５７から気象予報情報を取得し、その取得した気象予報情報に基づいて太陽光パネル３０のその後の温度上昇を予測するようにした。そして、その温度上昇の予測結果に基づいて太陽光パネル３０の冷却を実施するようにした。したがって、例えば太陽光パネル３０の温度が著しく上昇する前から太陽光パネル３０の冷却を行うことができるため、太陽光パネル３０を好適に冷却することができる。
【００８３】
また、本発明の太陽光パネル冷却システムでは、屋内の空気を屋外に排出することになるが、実際に外気温が上昇する前に、ひいては外気温が上昇して屋内で冷房装置２８，２９が使用される前に、こうした屋内空気の排出を行う構成とすることで屋内環境への影響を少なくすることができるという利点も得られる。
【００８４】
太陽光パネル３０の冷却に際して、屋内の温度が屋外の温度よりも低い場合に、ガラス戸２７を閉めるよう窓駆動部４７を制御するとともにファン装置４５を作動させるよう制御することとした。この場合、屋外の比較的高温の空気を窓部２６より屋内に取り込むことなく、屋内の比較的低温の空気をファン装置４５により通気層３３へ排出することができる。これにより、比較的低温の空気により太陽光パネル３０の冷却を行うことができるため、太陽光パネル３０を好適に冷却することができる。
【００８５】
窓駆動部４７によりガラス戸２７を開いた状態で窓部２６を吸気口とし開口部３５を排気口として屋内を換気することにより、屋内空気を通気層３３に排出することとした。これにより、窓部２６を通じて屋内に入る風を利用して、自然対流により太陽光パネル３０を冷却することができる。
【００８６】
太陽光パネル３０の冷却に際し、風向検知センサ５４からの検知結果に基づいて、複数のガラス戸２７のうち風上側に配置されたガラス戸２７を開くよう窓駆動部４７を制御することとした。この場合、風上側に設けられた窓部２６を通じて建物１０周りを流れる風を屋内に取り込むことができるため、建物１０内に取り込まれる空気の量を増大させることができ、その結果開口部３５を通じて通気層３３に排出される空気の量を増大させることができる。これにより、通気層３３における空気の流れを速くすることができるため、太陽光パネル３０を好適に冷却することができる。
【００８７】
太陽光パネル３０の冷却に際し、一階居室１７に設けられた冷房装置２８が運転していると判定された場合に、一階居室１７に設けられたガラス戸２７ａとは異なるガラス戸２７ｂ〜２７ｄを開くよう各窓駆動部４７を制御することとした。これにより、一階居室１７の冷房装置２８が運転中である場合には、二階居室１８又は吹き抜け空間１９に設けられた窓部２６ｂ〜２６ｄを通じて外気を屋内に取り込むことができるため、建物１０内の換気を一階居室１７を経由せずに行うことができる。よって、この場合、冷房装置２８により冷房されている一階居室１７の快適性を損なうことなく太陽光パネル３０の冷却を行うことができる。
【００８８】
開口部３５を、吹き抜け空間１９から上方に延びる通気路３６の上端部において屋外側に開口させた。ここで、吹き抜け空間１９ではその上部と下部との間で比較的大きな温度差が発生すると考えられ、そのため吹き抜け空間１９ではその温度差に起因して上昇気流が発生し易い。そのため、かかる構成ではその上昇気流を利用して屋内（吹き抜け空間１９）の空気を開口部３５を介して通気層３３側に排出することができるため、ファン装置４５による強制排気を行わずとも屋内の空気を好適に排出することができる。よって、この場合自然対流による太陽光パネル３０の冷却を行うに際し都合がよい。
【００８９】
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。
【００９０】
（１）建物１０の各居室１７，１８にそれぞれ人が存在することを検知する人検知センサを設け、太陽光パネル３０の冷却に際しその人検知センサによる人検知があった居室１７，１８のガラス戸２７ａ，２７ｂとは異なるガラス戸２７ｃ，２７ｄを開くように制御してもよい。そうすれば、居室１７，１８に存在するユーザに対し居室１７，１８を流れる空気の流れにより不快感を与えるのを回避することができる。
【００９１】
（２）建物１０に、雨が降っていることを検知する雨滴センサを設け、この雨滴センサにより雨が降っていることが検知された場合に開閉部材４１を閉じるよう開閉駆動部４３を制御してもよい。そうすれば、太陽光パネル３０を冷却している最中に雨が降ってきた場合でも自動で開閉部材４１が閉じることができ、雨が開口部３５を介して建物１０内に入り込むのを防止することができる。なお、気象センタ５７から降雨に関する情報を取得し、その取得した降雨情報に基づいて、開閉部材４１を閉じるよう制御してもよい。この場合、例えば雨が降る前に前もって開口部３５を閉鎖しておくことができるため、雨が開口部３５を介して建物１０に入り込むのを未然に回避することができる。
【００９２】
（３）建物１０の周りを流れる風の風量を検知する風量検知センサを設けるとともに、窓駆動部４７にガラス戸２７の開閉量を調整する機能を備え、風量検知センサにより検知された風量に基づいて、ガラス戸２７の開閉量を調整するよう窓駆動部４７を制御してもよい。そうすれば、例えば建物１０の周りを流れる風の風量が小さい場合でも、ガラス戸２７を大きく開くことで屋外の空気を効率よく屋内に取り込むことができ、その結果太陽光パネル３０を好適に冷却することができる。
【００９３】
（４）上記実施形態では、気象センタ５７から取得した気象予報情報に基づいて太陽光パネル３０のその後の温度上昇を予測したが、これを変更してもよい。例えば、屋外温検知センサ５２により検知された屋外の温度をコントローラ５０のメモリに逐次記憶して屋外の温度に関するデータ（例えば１日における各時間帯ごとの屋外温度データ）を蓄積し、その蓄積したデータに基づいて太陽光パネル３０のその後の温度上昇を予測してもよい。
【００９４】
（５）上記実施形態では、気象センタ５７から取得した気象予報情報（屋外環境情報）に基づいて太陽光パネル３０のその後の温度上昇を予測し、その予測結果に基づいて決定した冷却開始時刻ｔ２に太陽光パネル３０の冷却を開始したが（図８におけるステップＳ３１のＹＥＳ判定）、これを変更してもよい。例えば、屋外温検知センサ５２により検知された屋外の温度が所定温度（例えば４０℃）以上になった場合に太陽光パネル３０の冷却を開始するようにしてもよい。この場合にも、屋外環境が太陽光パネル３０の温度が著しく上昇する前から太陽光パネル３０の冷却を行うことができる。
【００９５】
（６）上記実施形態では、太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ２よりも低下した場合に、開閉部材４１及びガラス戸２７を閉じ（ステップＳ１７）、夜間において建物１０内の換気が行われないようにしたが、これを変更してもよい。例えば、太陽光パネル３０の温度が所定温度Ｔｐ２よりも低下し、かつ、所定の時刻になったことを条件に開閉部材４１及びガラス戸２７を閉じるようにしてもよい。ここで、所定の時刻は、屋外の空気が最も低くなる時刻に、例えば朝４：００に設定されている。そうすれば、夜間において建物１０内の換気が行われるため屋外の涼しい空気を建物１０内に取り込むことができる。そして、所定の時刻において開閉部材４１及びガラス戸２７が閉められることで、屋内に取り込んだ涼しい空気を建物１０内に滞留させることができる。これにより、建物１０内に滞留させた涼しい空気を通気層３３に排出することにより太陽光パネル３０の冷却効率を高めることができる。
【００９６】
（７）上記実施形態では、屋根部１４において開口部３５を吹き抜け空間１９の上方に設けたが、開口部３５を二階居室１８の上方等その他の場所に設けてもよい。
【００９７】
（８）上記実施形態では、開口部３５を太陽光パネル３０の下方において同パネル３０の下端側に配置したが、これを変更して、太陽光パネル３０の下方において同パネル３０の中間部等その他の部位に配置してもよい。
【００９８】
（９）上記実施形態では、ドア２２，２４をドア駆動部４８により開閉する構成としたが、これを変更し、ドア２２，２４に可動ガラリを設け、この可動ガラリを駆動部により開閉する構成としてもよい。
【００９９】
（１０）一般に外気温が同じであっても太陽光パネル３０に対する日射量が多ければ太陽光パネル３０の温度上昇は大きくなる。そこでその点に鑑みて、建物１０に日射量を検知する日射量検知センサを設け、同センサからの検知結果に基づいて太陽光パネル３０の冷却処理を行うようにしてもよい。そうすれば、日射量に応じて太陽光パネル３０を好適に冷却することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０…建物、１４…屋根部、１９…吹き抜け空間、２６…窓部、２７…窓戸としてのガラス戸、２８，２９…冷房装置、３０…太陽光パネル、３２…屋根面材、３３…通気層、３５…開口部、４１…開閉部材、４３…開閉駆動手段としての開閉駆動部、４５…ファン装置、４７…窓駆動手段としての窓駆動部、５０…制御手段としてのコントローラ、５１…パネル温検知手段としてのパネル温検知センサ、５２…環境情報取得手段及び屋外温検知手段としての屋外温センサ、５３…屋内温検知手段としての屋内温検知センサ、５４…風向検知手段としての風向検知センサ。
【図１】
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【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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