(57)【要約】【課題】散水する水の量が多くなるのを抑制しながら、太陽電池パネルが高温になることに起因する発電効率の低下を抑制することが可能な太陽光発電システムを提供する。【解決手段】この太陽光発電システム１００は、太陽電池パネル４と、太陽電池パネル４の表面上に水を散水する散水ノズル５ａ〜５ｆと、散水ノズル５ａ〜５ｆから水が散水された後の状態において、太陽電池パネル４の表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水ノズル５ａ〜５ｆを制御するための制御部８とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの表面上に水を散水する散水部と、
前記散水部から水が散水された後の状態において、前記太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように前記散水部を制御するための制御部とを備える、太陽光発電システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記太陽電池パネルの表面の略全体にわたって、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように前記散水部を制御するように構成されている、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記散水部から水を間欠的に散水するように前記散水部を制御するとともに、前記散水部から水が散水される第１時間の長さと、前記散水部から水が散水されない第２時間の長さとを調整することにより、前記散水部から水が散水された後の状態において、前記太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように前記散水部を制御するように構成されている、請求項１または２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
外気温を測定するための外気温用温度計をさらに備え、
前記制御部は、前記外気温用温度計により測定された外気温に応じて、前記第１時間または前記第２時間の少なくとも一方を変化させるように構成されている、請求項３に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記散水部から散水される水の水滴の粒径は、霧状の水滴の粒径よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記散水部から散水される水の水滴の粒径は、雨粒の粒径と略等しい、請求項５に記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
前記太陽電池パネルの温度を測定するための太陽電池パネル用温度計をさらに備え、
前記制御部は、前記太陽電池パネル用温度計により測定された前記太陽電池パネルの温度が所定の温度以上である場合に、前記散水部から水が散水された後の状態において、前記太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように前記散水部の散水を開始するように前記散水部を制御するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムに関し、特に、太陽電池パネルの表面上に水を散水する散水部を備えた太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池パネルの表面上に水を散水する散水部を備えた太陽光発電システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、ソーラーパネル（太陽電池パネル）と、ソーラーパネルの表面上に井戸水を散水するための複数のシャワーノズル（散水部）とを備えた太陽光発電システムが開示されている。特許文献１に記載の太陽光発電システムでは、外気温が２５℃以上になった場合に、ソーラーパネルの表面上の一部とその他の部分とに交互に１５分間ずつ井戸水が散水されるように構成されている。つまり、ソーラーパネルの表面上の一部（その他の部分）では、１５分毎に井戸水が散水される状態と、散水されない状態とが繰り返される。これにより、ソーラーパネルの温度が低下するので、ソーラーパネルが高温になることに起因する発電効率の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８２８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された太陽光発電システムでは、外気温が２５℃以上になっている間、常に井戸水が散水される状態になるので、ソーラーパネルの温度を低下させるための井戸水が大量に必要になるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、散水する水の量が多くなるのを抑制しながら、太陽電池パネルが高温になることに起因する発電効率の低下を抑制することが可能な太陽光発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における太陽光発電システムは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの表面上に水を散水する散水部と、散水部から水が散水された後の状態において、太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水部を制御するための制御部とを備える。
【０００８】
この発明の一の局面による太陽光発電システムでは、上記のように、制御部が、散水部から水が散水された後の状態において、太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水部を制御する。これにより、太陽電池パネルの表面の全面を散水された水が覆うように散水される場合と異なり、散水する水の量が多くなるのを抑制することができる。ここで、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるようにした場合でも、水の気化熱による作用により、太陽電池パネルが高温になることに起因して発電効率が低下するのを抑制することができる。この点は、後述する本願発明者の実験により確認済みである。
【０００９】
上記一の局面による太陽光発電システムにおいて、好ましくは、制御部は、太陽電池パネルの表面の略全体にわたって、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水部を制御するように構成されている。このように構成すれば、太陽電池パネルの表面の一部分に散水する場合と異なり、太陽電池パネルの表面の散水されない部分の温度が上昇することに起因して太陽電池パネルの発電効率が低下するのを抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による太陽光発電システムにおいて、好ましくは、制御部は、散水部から水を間欠的に散水するように散水部を制御するとともに、散水部から水が散水される第１時間の長さと、散水部から水が散水されない第２時間の長さとを調整する。これにより、散水部から水が散水された後の状態において、太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水部を制御するように構成されている。このように構成すれば、散水部から水が常に散水されている場合と異なり、散水部から水が散水されない時間を設ける分、容易に、散水する水の量が多くなるのを抑制することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、外気温を測定するための外気温用温度計をさらに備え、制御部は、外気温用温度計により測定された外気温に応じて、第１時間または第２時間の少なくとも一方を変化させるように構成されている。このように構成すれば、たとえば外気温が低い場合には、散水部から水が散水されない第２時間の長さを比較的大きくすることによって、散水された水が蒸発せずに太陽電池パネルの表面が水で覆われてしまうのを抑制することができる。同様に、外気温が低い場合には、散水部から水が散水される第１時間の長さを比較的小さくすることによって、散水された水が蒸発せずに太陽電池パネルの表面が水で覆われてしまうのを抑制することができる。一方、外気温が高い場合には、散水部から水が散水されない第２時間の長さを比較的小さくすることによって、気化熱により冷却された太陽電池パネルの温度が上昇するのを抑制することができる。また、外気温が高い場合には、散水部から水が散水される第１時間の長さを比較的大きくすることによって、散水された水が蒸発してしまい太陽電池パネルの温度が上昇してしまうのを抑制することができる。
【００１２】
上記一の局面による太陽光発電システムにおいて、好ましくは、散水部から散水される水の水滴の粒径は、霧状の水滴の粒径よりも大きい。このように構成すれば、散水部から散水された水の粒径が霧状の水滴の粒径と同じかまたはそれよりも小さい場合と異なり、散水された水が風によって流されて太陽電池パネルの表面に到達しないという不都合が発生するのを抑制することができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、散水部から散水される水の水滴の粒径は、雨粒の粒径と略等しい。このように構成すれば、散水部から散水された水が風によって流されて、太陽電池パネルの表面に到達しないのを抑制することができ、かつ、容易に散水された水を部分的かつ離散的に配置することができる。
【００１４】
上記一の局面による太陽光発電システムにおいて、好ましくは、太陽電池パネルの温度を測定するための太陽電池パネル用温度計をさらに備え、制御部は、太陽電池パネル用温度計により測定された太陽電池パネルの温度が所定の温度以上である場合に、散水部から水が散水された後の状態において、太陽電池パネルの表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水部の散水を開始するように散水部を制御するように構成されている。このように構成すれば、通常、太陽電池パネルには直接日光が照射されるため、太陽電池パネルが配置される建物内の温度よりも温度が高くなる一方、太陽電池パネルの温度が所定の温度以上である場合に散水を開始することにより、建物内の温度が高くなりすぎる前に太陽電池パネルとともに建物内の温度を低下させることができる。これにより、建物内の空調の消費電力を低減することができる。また、太陽電池パネルの温度にかかわらず散水が行われる場合と異なり、所定の温度未満では散水されなくなるので、散水量が多くなるのをより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの散水ノズルの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの散水ノズルの斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの散水範囲を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの散水動作を説明するためのフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態による散水を行った際の太陽電池パネルの温度の変化についての実験結果を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による散水を行った際の太陽電池パネルの発電量の変化についての実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、本実施形態による太陽光発電システム１００には、建物１の屋上２に配置される複数の太陽電池モジュール３からなる太陽電池パネル４と、太陽電池パネル４に雨水を散水するための散水ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆと、散水ノズル５ａ〜５ｆに雨水を供給するための給水用配管６と、給水用配管６に接続される雨水貯水槽７と、散水を制御するための制御部８とが設けられている。また、給水用配管６には、雨水貯水槽７から雨水をくみ上げるための給水ポンプ９が設けられている。なお、散水ノズル５ａ〜５ｆは、本発明の「散水部」の一例である。また、図２に示すように、太陽電池パネル４には、太陽電池パネル４の温度を測定するための温度計１０が設けられているとともに、外気温を測定するための温度計１１が設けられている。なお、温度計１０は、太陽電池パネル４の裏面または表面など、太陽電池パネル４の温度を的確に測定可能な位置に配置されている。なお、温度計１０および温度計１１は、それぞれ、本発明の「太陽電池パネル用温度計」および「外気温用温度計」の一例である。また、建物１の外壁面に沿うように、太陽電池パネル４によって発電された電力を蓄積するための蓄電池１２が配置されている。また、太陽電池パネル４によって発電され、蓄電池１２に蓄積された電力は、建物１内の電力消費装置側に出力されるように構成されている。また、建物１内の電力消費装置により消費されずに余った電力は、電力系統に出力されるように構成されている。
【００１８】
制御部８は、給水ポンプ９と、温度計１０と、温度計１１と、後述するバルブ１９ａ〜１９ｆとに接続されている。そして、制御部８は、太陽電池パネル４の温度の測定と、バルブ１９ａ〜１９ｆの開閉と、給水ポンプ９のオンオフとを制御する機能を有する。ここで、本実施形態では、制御部８は、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水を間欠的に散水するように制御するとともに、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水を間欠的に散水する際、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水が散水される時間の長さと、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水が散水されない時間の長さとを調整するように構成されている。たとえば、制御部８は、散水ノズル５ａ〜５ｆからの１分間の雨水の散水と、１４分間の散水停止とを交互に繰り返すように制御するように構成されている。つまり、制御部８は、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水が散水される時間よりも、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水が散水されない時間の方が長くなるように制御するように構成する。なお、雨水が散水される１分間は、本発明の「第１時間」の一例である。また、雨水が散水されない１４分間は、本発明の「第２時間」の一例である。なお、太陽電池パネル４の表面上の水滴の蒸発の程度は、外気温によって変化するので、外気温に基づいて散水を停止する時間を変化可能に構成されている。たとえば、外気温が、２７℃以上３０℃未満、３０℃以上３３℃未満、３３℃以上３６℃未満、３６℃以上３９℃未満および３９℃以上の場合に、それぞれ、散水を停止する時間を、１６分、１４分、１２分、１０分および８分に変化するように構成されている。
【００１９】
図２に示すように、複数の太陽電池モジュール３は、マトリクス状（本実施形態では６行６列）に配置されている。また、複数の太陽電池モジュール３からなる太陽電池パネル４は、屋上２の表面に対して略水平に配置されている。そして、図２および図３に示すように、複数の太陽電池モジュール３は、Ｘ方向に沿って延びるように形成される架台１３上に配置されている。また、太陽電池モジュール３は、Ｙ方向に隣接する２つの架台１３に跨るように配置されている。また、図３に示すように、架台１３は、土台部１４の上面に配置されており、建物１の屋上２の表面上と、太陽電池パネル４とは、所定の間隔を隔てて配置されるように構成されている。
【００２０】
また、図２に示すように、屋上２の表面上に配置される給水用配管６は、太陽電池パネル４の３辺を取り囲むように配置されている。つまり、給水用配管６は、平面的に見て、略Ｕ字形状に形成されている。また、給水用配管６は、架台１３に取り付けられる複数の支持板１５によって支持されるように構成されている。なお、支持板１５の詳細な構造としては、図４に示すように、支持板１５は、略Ｌ字形状に形成されており、一方が架台１３に取り付けられている。そして、２つのネジ１６によって支持板１５に固定されたＵ字形状の金具１７によって給水用配管６が支えられるように構成されている。
【００２１】
また、図２に示すように、散水ノズル５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄは、太陽電池パネル４の角部近傍に配置されており、平面的に見て、略９０°の範囲に水を散水することが可能なように構成されている。また、図４に示すように、散水ノズル５ａ〜５ｄのうち、略Ｕ字形状に形成される給水用配管６の先端部に配置される散水ノズル５ｂは、一部分が矢印Ｚ１方向に沿って延びるように形成された略Ｌ字形状を有する副配管１８ｂによって給水用配管６に接続されている。なお、散水ノズル５ａおよび副配管１８ａも、それぞれ、散水ノズル５ｂおよび副配管１８ｂと同様の構造を有する。また、散水ノズル５ａ〜５ｄのうち、略Ｕ字形状に形成される給水用配管６の角部に配置される散水ノズル５ｃおよび５ｄは、それぞれ、後述する図５に示す副配管１８ｆと同様に、平面的に見てＬ字形状に形成されかつＬ字形状の先端部がさらに矢印Ｚ１方向に沿って延びるように形成された副配管１８ｃおよび１８ｄによって給水用配管６に接続されている。また、副配管１８ａ〜１８ｄには、それぞれ、バルブ１９ａ、１９ｂ、１９ｃおよび１９ｄが設けられており、バルブ１９ａ〜１９ｄを開閉することにより、散水ノズル５ａ〜５ｄから水が散水される状態と、散水されない状態とに切り替えられるように構成されている。
【００２２】
また、散水ノズル５ｅおよび５ｆは、給水用配管６のＸ方向に沿った部分の中央部近傍に配置されており、平面的に見て、略１８０°の範囲に水を散水することが可能なように構成されている。図５に示すように、散水ノズル５ｆは、平面的に見てＬ字形状に形成されるとともに先端部がさらに矢印Ｚ１方向に沿って延びるように形成された副配管１８ｆによって給水用配管６に接続されている。なお、散水ノズル５ｅおよび副配管１８ｅも、それぞれ、散水ノズル５ｆおよび副配管１８ｆと同様の構造を有する。また、副配管１８ｅおよび１８ｆには、それぞれ、バルブ１９ｅおよび１９ｆが設けられており、バルブ１９ｅおよび１９ｆを開閉することにより、散水ノズル５ｅおよび５ｆから水が散水される状態と、散水されない状態とに切り替えられるように構成されている。
【００２３】
また、散水ノズル５ａ〜５ｆは、図６に示すように、給水ポンプ９をオン状態にした直後では、給水ポンプ９の出力が弱いので、矢印Ｂのように、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水された水滴は、散水ノズル５ａ〜５ｆ近傍の太陽電池パネル４の表面上に到達する。そして、時間とともに給水ポンプ９の出力が強くなり、矢印Ａのように、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水された水滴は、散水ノズル５ａ〜５ｆから離れた太陽電池パネル４の表面上に到達する。そして、給水ポンプ９をオフ状態にすることにより、矢印Ｂのように、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水される水滴は、散水ノズル５ａ〜５ｆから離れた太陽電池パネル４の表面上から徐々に散水ノズル５ａ〜５ｆ側に近づくように到達位置を変化させた後、散水が停止されるように構成されている。なお、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水される雨水は、太陽電池パネル４の上面の略全体か、または、太陽電池パネル４の外周部（太陽電池モジュール３のフレーム３ａ近傍、図４および図５参照）以外の略全体にわたって散水されるように構成されている。
【００２４】
また、本実施形態では、散水ノズル５ａ〜５ｆからたとえば１分間散水された後の状態において、図６に示すように、太陽電池パネル４の上面に、部分的かつ離散的になるように雨水が散水される。なお、太陽電池パネル４の上面の略全体にわたって、雨水が部分的かつ離散的になるように散水される。太陽電池パネル４の上面のうちの雨水によって濡らされる部分の面積は、外気温や太陽電池パネル４の温度などによって変化させることも可能である。また、太陽電池パネル４の上面の水滴は、水滴同士の間隔が略均等になるように散水されるのが好ましい。
【００２５】
また、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水が散水される際、水滴が風によって流されて、水滴が太陽電池パネル４の表面上に到達しないのを抑制するように、水滴の粒径は、霧状の水滴の粒径よりも大きければよく、たとえば雨粒の粒径と略同じである。具体的には、水滴の粒径は、約０．１ｍｍ以上約３．０ｍｍ以下である。また、水滴の粒径は、散水ノズル５ａ〜５ｆの形状や、給水ポンプ９の圧力などにより調整される。そして、太陽電池パネル４の上面に散水された雨水が蒸発する際の気化熱によって、太陽電池パネル４の温度が低下されるように構成されている。
【００２６】
また、図３に示すように、給水用配管６は、給水用配管６の上面が太陽電池パネル４の上面よりも低くなるように配置されている。また、副配管１８ａ〜１８ｆを介して給水用配管６に接続される散水ノズル５ａ〜５ｆの上面は、太陽電池パネル４の上面と略面一になるように構成されている。これにより、太陽電池パネル４の表面上に給水用配管６、副配管１８ａ〜１８ｆ、および、散水ノズル５ａ〜５ｆの影は生じないため、太陽電池パネル４の発電に影響を与えない。
【００２７】
また、図１に示すように、給水ポンプ９は、散水ノズル５ａ〜５ｆと、雨水貯水槽７との間の給水用配管６上に設けられており、雨水貯水槽７に貯えられた雨水が、給水用配管６、副配管１８ａ（１８ｂ〜１８ｆ）を介して散水ノズル５ａ（５ｂ〜５ｆ）から太陽電池パネル４の上面に散水されるように構成されている。
【００２８】
次に、図７を参照して、本実施形態における太陽光発電システム１００の散水動作について説明する。
【００２９】
図７に示すように、ステップＳ１において、温度計１０によって太陽電池パネル４の温度が測定される。そして、ステップＳ２において、太陽電池パネル４の温度が２７℃未満であると制御部８により判断された場合には、ステップＳ２の動作が繰り返される。また、ステップＳ２において、太陽電池パネル４の温度が２７℃以上であると制御部８により判断された場合には、ステップＳ３に進んで、給水ポンプ９がオン状態にされるとともに、バルブ１９ａ〜１９ｆが開いた状態にされる。これにより、雨水貯水槽７に貯えられた雨水が、給水用配管６および副配管１８ａ（１８ｂ〜１８ｆ）を介して散水ノズル５ａ（５ｂ〜５ｆ）から太陽電池パネル４の上面に散水される。なお、太陽電池パネル４の外周部以外（図６参照）の上面の全面が薄く水に覆われるか、または、太陽電池パネル４の上面に散水された雨水の水滴が配置される領域が、部分的かつ離散的になる（図６参照）ように雨水が散水される。そして、太陽電池パネル４の上面に散水された雨水が蒸発する際の気化熱によって、太陽電池パネル４の温度が低下する。
【００３０】
次に、ステップＳ４において、散水ノズル５ａ〜５ｆからの雨水の散水開始から１分が経過したか否かが制御部８により判断される。そして、雨水の散水開始から１分が経過したと制御部８により判断された場合には、ステップＳ５に進んで、給水ポンプ９がオフ状態にされるとともに、バルブ１９ａ〜１９ｆが閉じた状態にされる。これにより、散水ノズル５ａ〜５ｆからの散水が停止される。
【００３１】
次に、ステップＳ６において、雨水の散水停止から１４分が経過したか否かが制御部８により判断される。そして、雨水の散水停止から１４分が経過したと制御部８により判断された場合には、ステップＳ７に進んで、温度計１０によって太陽電池パネル４の温度が測定される。そして、ステップＳ８において、太陽電池パネル４の温度が２７℃以上であると制御部８により判断された場合には、ステップＳ３に戻って、散水ノズル５ａ〜５ｆからの雨水の散水が開始される。また、ステップＳ８において、太陽電池パネル４の温度が２７℃未満であると制御部８により判断された場合には、太陽光発電システム１００の散水動作は終了する。
【００３２】
次に、図８を参照して、本実施形態における散水を行った際の太陽電池パネル４の温度の変化についての実験について説明する。
【００３３】
図８に示すように、太陽電池パネル４の温度は、温度測定開始時である７時から徐々に上昇した。そして、１０時頃には、太陽電池パネル４の温度は、約４５℃まで上昇した。そして、散水開始時間として設定された１０時４６分に給水ポンプ９をオン状態にするとともに、バルブ１９ａ〜１９ｆを開くことにより、散水ノズル５ａ〜５ｆから雨水を散水した。なお、雨水を１分間散水させた後（１０時４７分）、雨水の散水を停止した。これにより、図６に示すように、太陽電池パネル４の上面に散水された雨水の水滴が配置される領域が、部分的かつ離散的になるように雨水が散水された。その結果、太陽電池パネル４の温度は、水の気化熱による作用により、約４５℃から約３８．４℃に低下した。そして、雨水の散水を停止してから１４分後の午前１１時０１分に、雨水の１分間の散水を開始した。このように、１分間の雨水の散水と、１４分間の散水の停止とを１２時４７分まで繰り返し行った。そして、雨水の散水と停止とを繰り返した１０時４６分から１２時４７分までの間において、太陽電池パネル４の温度は、約３８．４℃以下に保たれることが判明した。これにより、散水を常時行わなくても、間欠的な散水（１分間の散水と、散水時間よりも長い１４分間の散水停止）によって、太陽電池パネル４の温度を低下させることができた。
【００３４】
そして、雨水の散水を行わなくなった１２時４７分以降から１３時３０分頃までの間に、太陽電池パネル４の温度は、約４０℃に急激に上昇した。その後、１５時頃まで、太陽電池パネル４の温度は、約４０℃近傍に維持されていた。そして、１５時以降、太陽電池パネル４の温度は、徐々に低下した。
【００３５】
次に、図９を参照して、本実施形態における散水を行った際の太陽電池パネル４の発電量の変化についての実験について説明する。なお、雨水の散水は、１０時４６分に開始しており、１０時４６分から１２時４７分までの間、１分間の散水と１４分間の散水停止とを交互に繰り返した。
【００３６】
図９に示すように、太陽電池パネル４の上面に散水を行った場合（実線）では、１１時には、約３．２ｋＷ３０ｍｉｎの発電量になった。そして、時間とともに徐々に発電量は増加して、１２時に約３．３ｋＷ３０ｍｉｎの最高値の発電量になった。その後、徐々に発電量は低下して、１３時には約２．９ｋＷ３０ｍｉｎの発電量になった。一方、太陽電池パネル４の上面に散水を行わなかった場合（点線）では、１１時には、約３．０ｋＷ３０ｍｉｎの発電量になった。そして、時間とともに徐々に発電量は増加して、１２時に約３．１ｋＷ３０ｍｉｎの最高値の発電量になった。その後、徐々に発電量は低下して、１３時には約２．９ｋＷ３０ｍｉｎの発電量になった。そして、１１時から１３時までの発電量の積算は、太陽電池パネル４の上面に散水を行った場合では、約１３．１ｋＷｈであり、太陽電池パネル４の上面に散水を行わなかった場合では、約１２．１ｋＷｈであった。これにより、太陽電池パネル４の上面に散水を行った場合は、散水を行わなかった場合に比べて約１．０ｋＷｈ発電量が大きくなることが判明した。つまり、約８％（（１３．１−１２．１）／１２．１×１００）発電量が大きくなることが判明した。
【００３７】
本実施形態では、上記のように、散水ノズル５ａ〜５ｆから水が散水された後の状態において、太陽電池パネル４の表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように制御部８が散水ノズル５ａ〜５ｆを制御する。これにより、太陽電池パネル４の表面のうちの全面を散水された水が覆うように散水される場合と異なり、散水する水の量が多くなるのを抑制することができる。ここで、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるようにした場合でも、水の気化熱による作用により、太陽電池パネル４が高温になることに起因して発電効率が低下するのを抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、上記のように、制御部８を、温度計１１により測定された外気温に応じて、散水されない時間を変化させるように構成する。これにより、散水量を抑制することができる。また、外気温が低い場合には、散水ノズル５ａ〜５ｆから水が散水されない時間の長さを比較的長くすることによって、散水された水が蒸発せずに太陽電池パネル４の表面が水で覆われてしまうのを抑制することができる。また、外気温が高い場合には、散水ノズル５ａ〜５ｆから水が散水されない時間の長さを比較的短くすることによって、散水された水が蒸発してしまい太陽電池パネル４の温度が上昇してしまうのを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、上記のように、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水される水の水滴の粒径を、霧状の水滴の粒径よりも大きくする。これにより、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水された水の粒径が霧状の水滴の粒径と同じかまたはそれよりも小さい場合と異なり、散水された水が風によって流されて太陽電池パネル４の表面に到達しないという不都合が発生するのを抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、上記のように、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水される水の水滴の粒径を、雨粒の粒径と略等しくすることによって、これにより、散水ノズル５ａ〜５ｆから散水された水が風によって流されて、太陽電池パネル４の表面に到達しないのを抑制することができ、かつ、容易に散水された水を部分的かつ離散的に配置することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、上記のように、温度計１０により測定された太陽電池パネル４の温度が２７℃以上である場合に、散水ノズル５ａ〜５ｆから水が散水された後の状態において、太陽電池パネル４の表面のうちの散水された領域の中で、散水された水の水滴が配置される領域が部分的かつ離散的になるように散水ノズル５ａ〜５ｆの散水を開始するように、制御部８が散水ノズル５ａ〜５ｆを制御するように構成した。これにより、通常、太陽電池パネル４には直接日光が照射されるため、太陽電池パネル４が配置される建物１内の温度よりも温度が高くなる一方、太陽電池パネル４の温度が所定の温度以上である場合に散水を開始することにより、建物１内の温度が高くなりすぎる前に太陽電池パネル４とともに建物１内の温度を低下させることができる。その結果、建物１内の空調の消費電力を低減することができる。また、太陽電池パネル４の温度にかかわらず散水が行われる場合と異なり、所定の温度未満では散水されなくなるので、散水量が多くなるのをより抑制することができる。
【００４２】
また、図８に示すように、散水を行うと太陽電池パネル４を設置した建物１内の温度の低下が認められる。したがって、散水によって、太陽電池パネル４を冷却することによる発電効率の低下の抑制のみならず、建物１内の空調の省エネルギー化を図ることができる。なお、建物１内の温度は、散水されない時間であっても、大幅な変化は見られない。よって、定常的に散水を行わなくても、建物１内の温度が低下した状態を維持することができる。
【００４３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４４】
たとえば、上記実施形態では、太陽電池パネルの上面への１分間の散水と、１４分間の散水の停止とを交互に繰り返す例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、散水する時間と散水を停止する時間とは、太陽電池パネルの温度、外気温、１日の時間帯（午前、午後）、季節、または、天気などによって変化するようにしてもよい。また、本発明では、天気、風の強さ、または、季節によって、雨水の散水の制御を行ったり停止させたりするようにしてもよい。たとえば、雨の日、風が強く気温の低い日、または、気温の低い冬において、雨水の散水の制御を停止させてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、外気温により、散水部から水が散水されない時間の長さを変化させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、外気温により、散水部から水が散水される時間の長さを変化させてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、太陽電池パネルの温度が２７℃以上になった場合に、散水を開始する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、太陽電池パネルの温度が２７℃以外の温度以上になった場合に、散水を開始するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、太陽電池パネルが屋上の表面に対して略水平に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、太陽電池パネルの上面に散水された水滴が流れ落ちない程度であれば、太陽電池パネルを屋上の表面に対して傾くように配置してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
４  太陽電池パネル
５ａ〜５ｆ  散水ノズル（散水部）
８  制御部
１０  温度計（太陽電池パネル用温度計）
１１  温度計（外気温用温度計）
１００、１００ａ  太陽光発電システム
【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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