(57)【要約】【課題】冷却を経済的に行うことのできるエネルギーシステムを提供する。【解決手段】エネルギーシステムは、太陽電池モジュール１６と、コージェネレーションシステム１０と、を有している。太陽電池モジュール１６は、太陽光をエネルギー源として発電を行う。コージェネレーションシステム１０は、燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって発生する排熱を利用して冷熱を発生させ、その冷熱の少なくとも一部を消費して太陽電池モジュール１６を冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光をエネルギー源として発電を行う太陽電池モジュールと、
燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって発生する排熱を利用して冷熱を発生させ、前記冷熱の少なくとも一部を消費して前記太陽電池モジュールを冷却するコージェネレーションシステムと、を有するエネルギーシステム。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールの冷却によって消費する冷熱量が変更可能である、請求項１に記載のエネルギーシステム。
【請求項３】
前記コージェネレーションシステムは、
燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって排熱を発生する発電装置と、
前記発電装置で発生した排熱を利用することによって、冷熱を発生するとともに前記発電装置からの排熱を利用する冷凍機と、有する、請求項１または２に記載のエネルギーシステム。
【請求項４】
前記コージェネレーションシステムは、前記冷凍機で発生した冷熱を冷水によって冷房装置および前記太陽電池モジュールに供給する冷水巡回ラインを更に有する、請求項３に記載のエネルギーシステム。
【請求項５】
前記発電装置は、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービン、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体高分子形燃料電池、または固体酸化物形燃料電池のいずれかである、請求項３または４に記載のエネルギーシステム。
【請求項６】
前記冷凍機は、吸収式冷凍機または吸着式冷凍機である、請求項３から５のいずれか１項に記載のエネルギーシステム。
【請求項７】
太陽光をエネルギー源として発電を行う太陽電池モジュールとともに使用されるコージェネレーションシステムであって、
燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって排熱を発生する発電装置と、
前記発電装置で発生した排熱を利用することによって、冷熱を発生するとともに前記発電装置からの排熱を利用する冷凍機と、
前記冷凍機で発生した冷熱を冷水によって供給し、前記太陽電池モジュールを冷却する冷水巡回ラインと、を有する、コージェネレーションシステム。
【請求項８】
燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって発生する排熱を利用して冷熱を発生させるコージェネレーションシステムとともに用いられる太陽電池モジュールであって、
太陽光をエネルギー源として発電を行う太陽電池モジュール本体と、
前記コージェネレーションシステムで発生した冷熱を冷水によって供給することで前記太陽電池モジュール本体を冷却し、前記太陽電池モジュール本体の冷却に消費する冷熱量が変更可能な冷水用通路と、を有する太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅、オフィスビル、工場等に設置され、エネルギーを負荷に供給するエネルギーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
戸建住宅、集合住宅、オフィスビル、工場、公共施設などに設置されるエネルギーシステムとして太陽電池システムやコージェネレーションシステムがある。
【０００３】
太陽電池システムは、無尽蔵に降り注ぐ太陽光をエネルギー源として太陽電池によって発電を行なうシステムである。そのため太陽電池は窒素酸化物（ＮＯX）や硫黄酸化物（ＳＯX）などの有害物質を排出せず、また地球温暖化の原因とされる二酸化炭素（ＣＯ2）等の温室効果ガスも発生しない。それらのことから太陽電池は環境に優しい発電装置として、戸建住宅、集合住宅、オフィスビル、工場、公共施設などに広く導入が進んでいる。
【０００４】
太陽電池の種類には、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、単結晶化合物半導体太陽電池、多結晶化合物半導体太陽電池などがある。これら種類によって発電効率や温度依存性等の特性が異なる。
【０００５】
上述した戸建住宅、集合住宅、オフィスビル、工場、公共施設などに設置される太陽電池は概ねｋＷ級以上の容量のものである。このような用途では、太陽電池の価格、発電効率、寿命等の観点から、主に単結晶シリコン太陽電池や多結晶シリコン太陽電池などの結晶系シリコン太陽電池が使用されている。
【０００６】
一般に、結晶系シリコン太陽電池は、複数の太陽電池セルを直列または並列に繋ぎ合わせて所定の電圧や容量とした太陽電池モジュールとして販売されている。結晶系シリコン太陽電池を実際に導入するときには、この太陽電池モジュールをさらに直列または並列に接続して設置することによって所望の容量を得ている。
【０００７】
太陽電池システムを住宅、オフィスビル、工場等に導入する際、通常、太陽電池モジュールの設置場所としては１日を通して日射量が多い屋根や屋上が選ばれる。また、太陽電池の運用では太陽電池モジュールから出力される電力をできるだけ大きくし、エネルギーシステムの高効率化を図ることが好ましい。そのため多くの場合、出力電圧と出力電流の積が最大になる点を常時追従するように発電制御が行われる。この出力電圧と出力電流の積が最大になる点を最適動作点といい、最適動作点を追従する制御方式を最大電力追従制御方式という。
【０００８】
また、結晶系シリコン太陽電池は、温度の上昇とともに発電効率が低下する傾向にあり、一般的に、１℃の温度上昇で０．４〜０．５％発電効率が低下すると言われている。太陽電池モジュールを屋根や屋上に設置すると、真夏の晴天日には太陽電池モジュールの温度は７０℃にも達することがある。例えば、２５℃では１０ｋＷの発電能力を発揮する太陽電池をオフィスビルの屋上に設置したとしても、７０℃になると発電能力は８ｋＷ程度まで低下してしまう。
【０００９】
このような温度上昇による発電効率の低下を抑制するためには太陽電池モジュールを冷却するのが有効であり、種々の冷却方法が提案されている。
【００１０】
例えば、太陽電池モジュールを冷却する方法として、太陽電池モジュールの裏面に配管を設けて水等の冷却媒体を循環させる方法や、太陽電池モジュールの裏面に設けた配管に水道から水を送る方法がある。また、太陽電池モジュールの表面に水を流し続ける方法や、太陽電池モジュールに散水して水の気化熱で熱を奪う方法もある。また、太陽電池モジュールの裏面に通気層を設けてファンで冷風を送る方法（特許文献１参照）や、太陽電池モジュールに冷却フィンを付ける方法もある。さらに、太陽電池モジュールの表面に赤外線反射塗料を塗布する方法もある。
【００１１】
一方、コージェネレーションシステムは、化石燃料や水素等を燃料とする発電装置を備え、その発電装置で発電した電力を負荷に供給するとともに、発電に伴って発電装置で発生した排熱も利用する。コージェネレーションシステムは、高い総合エネルギー効率が期待でき、省エネルギー、環境保全、エネルギー供給信頼性の向上、経済性の向上などにつながることから、住宅、オフィスビル、ホテル、病院、工場、公共施設などへの導入が進んでいる。
【００１２】
コージェネレーションシステムの排熱の用途として、給湯、冷房、暖房などがある。
【００１３】
給湯の用途では、発電装置からの排熱を、熱交換器を介して貯湯槽に取り込み、貯湯槽から昇温した温水を給湯場所に供給するのが一般的である。
【００１４】
暖房の用途では、発電装置からの排熱により温水をつくり出し、これを室内に設置したラジエータやファンコイルユニット等の暖房装置に供給したり、床暖房として床下に設置した配管に供給したりしている。
【００１５】
冷房の用途では、主に吸収式冷凍機が利用されている。吸収式冷凍機は、蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器を備え、それらを用いた冷凍サイクルによって冷水をつくり出す。コージェネレーションシステムでは発電装置からの排熱により温水や高温水蒸気をつくり出し、その熱を吸収式冷凍機の再生器における加熱用熱源として利用する。つくり出された冷水は、室内に設置されたファンコイルユニット等の冷房装置に供給される。
【００１６】
図４は、排熱を冷房に利用するコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。図４を参照すると、コージェネレーションシステムは、発電装置８１、吸収式冷凍機８２、ファンコイルユニット８３、排熱回収ライン８４、および冷水循環ライン８５を有している。
【００１７】
発電装置８１は発電を行なうとともに排熱を発生する。発電装置８１で発生した排熱は排熱回収ライン８４によって吸収式冷凍機８２に供給される。
【００１８】
吸収式冷凍機８２は、発電装置８１からの排熱を再生器にて利用して冷水をつくり出す。吸収式冷凍機８２でつくり出された冷水は冷水循環ライン８５によってファアンコイルユニット８３に供給される。
【００１９】
ファンコイルユニット８３は吸収式冷凍機８２からの冷水を利用し、冷風を送り出す。
【特許文献１】特許第３３６１６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述したように、太陽電池システムでは太陽電池モジュールを経済的に冷却し、太陽電池モジュールの発電効率の低下を抑制することが好ましい。しかし、上述した太陽電池モジュールの冷却方法には以下のような問題点がある。
【００２１】
太陽電池モジュールの裏面に配管を設けて水等の冷却媒体を循環させる方法では、冷却媒体を循環させるための専用のポンプが必要となり、またポンプを動作させるための電力が必要となる。さらに太陽電池モジュールから熱を奪って温度が上昇した冷却媒体の温度を下げるために冷却装置も必要となる。それ故、この冷却方法は経済性の面で不利である。
【００２２】
また水道から水を送る冷却方法では、気温の高い日には水道水の温度も高くなるため、水道水の流量が少ないと十分な冷却効果が得られない。そのため水道水の流量を多くする必要があり、水道水の消費量が多くなり水道料金が高くなってしまう。また、太陽電池モジュールから熱を奪って温まった水道水を温水として利用することでエネルギーの利用効率を上げる方法もあるが、温水を有効に利用するためには断熱性が高く大容量の貯湯槽が必要となること、および気温の高い日には温水利用の需要が少ないことから、経済性のメリットはそれほど大きくない。
【００２３】
また、太陽電池モジュールの表面に水を流し続ける冷却方法や、太陽電池モジュールに散水して水の気化熱で熱を奪う冷却方法は、基本的に水を使い捨てにするので、水道水の消費量が多く、水道料金が高くなり経済的でない。
【００２４】
太陽電池モジュールの裏面に設けた通気層にファンで冷風を送る方法は、特許文献１によれば、居住室の比較的冷たい室内空気を集中換気ファンにより送風するというものである。しかし、この冷却方法では、ファンを動作させるための電力が必要となり経済性の面で不利がある。また、この方法は空冷式なので水等の液体で冷却する方式に比べて冷却能力が低いと考えられる。
【００２５】
また、太陽電池モジュールに冷却フィンを付ける方法や、太陽電池モジュールの表面に赤外線反射塗料を塗布する方法もやはり水等の液体で冷却する方式に比べて冷却効果は小さい。
【００２６】
一方、コージェネレーションシステムにおいて、図４に例示したような吸収式冷凍機８２とファンコイルユニット８３の組み合わせによって発電装置８１の排熱を冷房に利用する場合、次のような問題点がある。
【００２７】
図４のシステムでは冷房を弱くするときには吸収式冷凍機８２の出力が下げられ、冷房を強くするときには吸収式冷凍機８２の出力が上げられる。したがって吸収式冷凍機８２によって回収される排熱量は冷房の強度の設定に依存して変化する。吸収式冷凍機８２による発電装置８１からの排熱の回収は発電装置８１の冷却も兼ねているので、吸収式冷凍機８２によって回収される排熱量の変化に伴って発電装置８１の冷却も変化する。そのため、何の対策をとらなければ、冷房を弱く設定したときには発電装置８１を十分に冷却できなくなる可能性がある。発電装置８１が十分に冷却されなければトラブルの原因になる可能性もある。
【００２８】
図５は、図４に示したシステムに対して発電装置の冷却について対策を講じたコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。図５のコージェネレーションシステムは、図４の構成に加えて、冷却塔９１、電磁弁９２、および放熱ライン９３を有している。排熱回収ライン８４に対して電磁弁９２によって開閉可能な放熱ライン９３が接続されている。放熱ライン９３には放熱装置として冷却塔９１が備えられている。例えば、吸収式冷凍機８２により回収される排熱量が発電装置８１の冷却に十分でないとき、電磁弁９２を開いて放熱ライン９３で排熱を冷却塔９１に導くことにより発電装置８１の冷却を十分にすればよい。これにより熱バランスを保たれる。
【００２９】
しかしながら、この冷却方法では、排熱が有効利用される割合が低下するとともに、冷却塔９１などの放熱装置の設置や運用にコストがかかる。そのため、この方法は経済的に不利である。
【００３０】
また、発電装置を冷却するための他の対策として、吸収式冷凍機８２が常に定格運転できるように、定格冷凍能力が必ず冷房負荷容量以下となる仕様の吸収式冷凍機を選択して導入するという方法がある。そうすれば冷却塔などの放熱装置を備えなくても吸収式冷凍機８２によって発電装置８１を十分に冷却することが可能となる。しかし、その場合、吸収式冷凍機８２は定格運転により効率的に動作するが、冷房能力が吸収式冷凍機８２の仕様に制限されて不十分になる可能性がある。そうなると、コージェネレーションシステムによる冷房に加えて更に一般的な電気式空調等の冷房装置が必要となり、経済性の面で不利である。
【００３１】
本発明の目的は、冷却を経済的に行うことのできるエネルギー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】
【００３２】
上記目的を達成するために、本発明のエネルギーシステムは、
太陽光をエネルギー源として発電を行う太陽電池モジュールと、
燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって発生する排熱を利用して冷熱を発生させ、前記冷熱の少なくとも一部を消費して前記太陽電池モジュールを冷却するコージェネレーションシステムと、を有している。
【００３３】
本発明によれば、コージェネレーションシステムからの冷熱を太陽電池モジュールの冷却に用いるので、太陽電池モジュールの冷却に専用の手段を設ける必要がなく、また、太陽電池モジュールの冷却のためにコージェネレーションシステムの排熱を用いるので、冷熱の利用の程度によらず排熱回収を継続することができ、コージェネレーションシステムの排熱回収のために専用の手段を設ける必要がなく、経済的である。
【００３４】
また、前記太陽電池モジュールの冷却によって消費する冷熱量が変更可能であるとしてもよい。
【００３５】
また、前記コージェネレーションシステムは、
燃料をエネルギー源として発電を行い、発電にともなって排熱を発生する発電装置と、
前記発電装置で発生した排熱を利用することによって、冷熱を発生するとともに前記発電装置からの排熱を利用する冷凍機と、有することにしてもよい。
【００３６】
また、前記コージェネレーションシステムは、前記冷凍機で発生した冷熱を冷水によって冷房装置および前記太陽電池モジュールに供給する冷水巡回ラインを更に有することにしてもよい。
【００３７】
これによれば、冷房装置と太陽電池モジュールの両方に対して共通の冷水巡回ラインで冷熱を供給できるので経済的である。
【００３８】
また、前記発電装置は、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービン、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体高分子形燃料電池、または固体酸化物形燃料電池のいずれかであるとしてもよい。
【００３９】
また、前記冷凍機は、吸収式冷凍機または吸着式冷凍機であるとしてもよい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、太陽電池モジュールの冷却やコージェネレーションシステムの排熱回収に専用の手段を設ける必要がなく経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本実施形態のエネルギーシステムの構成例を示すブロック図である。図１を参照すると、エネルギーシステムは、発電装置１１、吸収式冷凍機１２、ファンコイルユニット１３、排熱回収ライン１４、冷水循環ライン１５、および太陽電池モジュール１６を有している。発電装置１１、吸収式冷凍機１２、ファンコイルユニット１３、排熱回収ライン１４、および冷水循環ライン１５はコージェネレーションシステム１０の構成要素である。エネルギーシステムには、そのコージェネレーションシステム１０の他に太陽電池モジュール１６を有している。
【００４３】
発電装置１１は発電を行なうとともに排熱を発生する。発電装置１１で発生した排熱は排熱回収ライン１４によって吸収式冷凍機１２に供給される。発電装置の種類は特に限定されないが、例えばディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービン、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体高分子形燃料電池、または固体酸化物形燃料電池などである。
【００４４】
吸収式冷凍機１２は、発電装置１１からの排熱を再生器（不図示）にて利用して冷熱を発生し、その冷熱で冷水をつくり出す。吸収式冷凍機１２でつくり出された冷水は冷水循環ライン１５によってファンコイルユニット１３および太陽発電モジュール１６に供給される。なお本実施形態では吸収式冷凍機を例示するが他の例として吸着式冷凍機を用いてもよい。
【００４５】
冷水循環ライン１５は、発電装置１１からファンコイルユニット１３および太陽電池モジュール１６を経由して発電装置１１に戻るように配置されている。
【００４６】
ファンコイルユニット１３は、吸収式冷凍機１２から冷水循環ライン１５によって供給される冷水を利用して冷風を送り出す冷房装置である。
【００４７】
太陽電池モジュール１６は太陽電池を備えており、その太陽電池によって太陽光をエネルギー源として発電を行なう装置である。太陽電池モジュール１６は具体的には複数の太陽電池セルが直列または並列に接続された構成である。太陽電池の種類は特に限定されないが、例えば単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、単結晶化合物半導体太陽電池、多結晶化合物半導体太陽電池などである。
【００４８】
太陽電池モジュール１６は温度の上昇とともに発電効率が低下する傾向にあり、効率よく発電を行なうためには適切に冷却するのがよい。そのため本実施形態では、吸収式冷凍機１２でつくり出された冷水の通る冷水循環ライン１５によって太陽電池モジュール１６を冷却している。
【００４９】
本実施形態によれば、吸収式冷凍機１２からの冷熱を太陽電池モジュール１６の冷却に用いるので、太陽電池モジュール１６の冷却に専用の手段を設ける必要がなく、経済的である。また、太陽電池モジュール１６の冷却のために発電装置１１の排熱を用いるので、吸収式冷凍機１２からの冷熱を利用して冷房を行うファンコイルユニット１３での冷房の設定によらず、吸収式冷凍機１２にて継続的に排熱回収して発電装置１１を冷却することができる。また、ファンコイルユニット１３と太陽電池モジュール１６の両方に対して共通の冷水巡回ライン１５で冷熱を供給できるので経済的である。
【００５０】
図２は、本実施形態のエネルギーシステムをオフィスビルに適用した例を示す模式図である。図２を参照すると、オフィスビルは地上３階、地下１階建てである。
【００５１】
オフィスビルの屋上には太陽電池モジュール１６とパワーコンディショナ２１が設置されている。太陽電池モジュール１６で発生した直流電力がパワーコンディショナ２１で交流電力に変換され、分電盤２２に送られる。
【００５２】
地下１階は機械室となっており、そこには発電装置１１と吸収式冷凍機１２が設置されている。この例では発電装置１１は固体高分子形燃料電池であるとする。発電装置１１はインバータ（不図示）を内蔵しており、直流の電気出力をインバータによって交流に変換して分電盤２２に送る。
【００５３】
分電盤２２は、太陽電池モジュール１６および発電装置１１の他に商用電源２４からも受電しており負荷に電力を供給する。各フロアには配電ライン２３から供給される電力で動作する負荷として不図示の照明設備やＯＡ機器等が設置されている。太陽電池モジュール１６と発電装置１１の発電出力だけでは負荷への供給電力が不足する場合に分電盤２２は商用電源２４からの電力を負荷に供給する。
【００５４】
３階はサーバ室であり、そこには電気式空調２６が設置されている。電気式空調２６は分電盤２２から配電ライン２３経由で供給された電力により運転を行う。
【００５５】
地下１階に設置されている発電装置１１と吸収式冷凍機１２は排熱回収ライン１４で繋がっている。排熱回収ライン１４にはポンプ（不図示）によって冷却水が循環している。この冷却水によって発電装置１１からの排熱が吸収式冷凍機１２に供給される。
【００５６】
吸収式冷凍機１２は発電装置１１からの排熱を利用した冷凍サイクルにより冷水をつくり出す。冷水は冷水循環ライン９を通って１階オフィスのファンコイルユニット１３と２階オフィスのファンコイルユニット１３に供給され、さらに太陽電池モジュール１６にも供給される。
【００５７】
１階および２階のファンコイルユニット１３は、冷水循環ライン１５によって供給される吸収式冷凍機１２からの冷水を利用してオフィス内に冷風を送り出す。
【００５８】
屋上に設置されている太陽電池モジュール１６には裏面（太陽光が当たる面の逆面）に冷水用の通路が設けられている。太陽電池モジュール１６は、冷水循環ライン１５によって供給される吸収式冷凍機１２からの冷水が裏面の通路を通ることによって、冷却される。
【００５９】
図３は、太陽電池モジュールを冷却するための冷水用の通路について説明するための図である。図３を参照すると、太陽電池モジュール１６は、太陽電池モジュール本体３０の裏面に冷水用の通路３１が設けられている。通路３１は太陽電池モジュール１６の冷却によって消費する冷熱量を変更できるような構成となっている。例えば、図３のように通路３１は電磁弁３２の開閉によって選択可能な複数の経路を備えており、電磁弁３２の開閉で太陽電池モジュール１６を通る流路長を変更できる。流路長を変えることで、太陽電池モジュール１６の冷却によって消費する冷熱量を変えることができる。太陽電池モジュール１６の冷却によって消費する冷熱量は流路長を長くすれば増え、流路長を短くすれば減る。
【００６０】
太陽電池モジュール１６で消費すべき冷熱量は、オフィスビルの１階および２階のファンコイルユニット１３で消費されなかった残りの分なので、ファンコイルユニット１３による冷房で消費される冷熱量に依存する。ファンコイルユニット１３の負荷容量が大きければ、ファンコイルユニット１３で消費される最大の冷熱量は大きい。また冷房の設定によってファンコイルユニット１３による冷房で消費される冷熱量は変化する。例えば冷房の設定を強くすればファンコイルユニット１３による冷房で消費される冷熱量は増える。したがって、季節、天候、１日の時間帯などによって冷熱量は異なる。
【００６１】
ファンコイルユニット１３で消費される冷熱量が増えれば、太陽電池モジュール１６で消費すべき冷熱量は減る。その場合には通路３１の流路長を短くして熱のバランスを図ればよい。またファンコイルユニット１３で消費される冷熱量が減れば、太陽電池モジュール１６で消費すべき冷熱量は増える。その場合には通路３１の流路長を長くすればよい。
【００６２】
次に、各装置および機器の動作を含めたエネルギーシステム全体の動作について具体的に説明する。
【００６３】
固体高分子形燃料電池である発電装置１１は、都市ガスを燃料として連続運転を行っている。発電装置１１の発電部（不図示）は排熱回収ライン１４を冷却水が循環することにより冷却される。この冷却水が発電装置１１から回収する排熱が吸収式冷凍機１２に供給される。冷却水は吸収式冷凍機１２に熱を供給したことで温度が下がり、再び発電装置１１に送られる。
【００６４】
吸収式冷凍機１２では、冷却水から得られる熱を再生器（不図示）にて加熱用熱源として利用し、冷凍サイクルによって冷水をつくり出す。吸収式冷凍機１２でつくられた冷水は、ポンプ（不図示）により冷水循環ライン１５を循環し、１階オフィスおよび２階オフィスのファンコイルユニット１３に供給される。ファンコイルユニット１３では、この冷水を利用して冷風をつくり、オフィス内に冷風を送る。これにより室内は所定の温度まで冷房される。
【００６５】
この例では、吸収式冷凍機１２には、常に１階オフィスと２階オフィスの冷房の合計の負荷容量を上回る冷熱を出力する冷凍能力の仕様のものが導入されているものとする。そのため１階および２階のオフィスはファンコイルユニット１３だけで冷房をまかなうことができ、冷房能力の不足に備えて１階や２階に更に電気式空調等を設置する必要はない。
【００６６】
また、この例では３階のサーバ室に電気式空調２６が設置されている。ファンコイルユニットではなく電気式空調を設置した理由は、サーバ室もファンコイルユニットで冷房することにすると、吸収式冷凍機１２および発電装置１１として負荷容量の更に大きな機種を導入する必要があり、そうなると吸収式冷凍機１２および発電装置１１を地下１階に設置するのが困難になるという想定である。
【００６７】
吸収式冷凍機１２の冷凍能力は１階オフィスと２階オフィスでの冷房の合計の負荷容量を上回っているので、吸収式冷凍機１２からの冷水の持つ冷熱が１階オフィスと２階オフィスの冷房で全て消費されることはなく、消費されてなかった冷熱が残ることになる。この残りの冷熱が太陽電池モジュール１６の冷却に使用される。
【００６８】
吸収式冷凍機１２からの冷水を循環させる冷水循環ライン１５はオフィスビルの屋上に設置された太陽電池モジュール１６まで延びており、図３に示した通路３１の中に冷水を流して太陽電池モジュール１６を冷却する。これによって吸収式冷凍機１２からの冷水の持っていた冷熱は全て消費させる。
【００６９】
本実施形態によれば、吸収式冷凍機１２からの冷水を太陽電池モジュール１６の冷却に用いるので、水道水に比べて極めて低い温度の冷水で太陽電池モジュール１６を冷却することができる。吸収式冷凍機１２からの冷水の温度は例えば７℃程度である。そのため太陽電池モジュール１６を十分に冷却することができ、太陽電池モジュール１６の温度上昇による発電効率の低下を大幅に抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、コージェネレーションシステム１０の吸収式冷凍機１２からファンコイルユニット１３に冷水を送るポンプによって太陽電池モジュール１６へ冷水を送ることができるので、太陽電池モジュール１６を冷却するための専用のポンプが不要である。また、吸収式冷凍機１２を、ファンコイルユニット１３の冷房の設定によらず、発電装置１１を十分に冷却できるように動作させることができるので、発電装置１１と吸収式冷凍機１２の間に冷却塔などの放熱装置が不要である。
【００７１】
また、図２に示したように発電装置１１からの排熱回収ライン１４に電磁弁を介して温水をとるための温水利用ライン２５を接続しておいてもよい。温水利用ライン２５は暖房や給湯に利用することができる。冬季などには冷房負荷がなく暖房負荷のみであり、また太陽電池モジュール１６の温度上昇も問題とならない状態が想定できる。そのときには吸収式冷凍機１２は不要なので、発電装置１１からの排熱回収ライン１４を完全に温水利用ライン２５に切り替えてもよい。
【００７２】
また、屋上の太陽電池モジュール１６に雪が積もるような積雪地方に本実施形態のエネルギーシステムを導入する場合、太陽電池モジュール１６に延びた冷水供給ライン１５を、発電装置１１からの排熱を利用するための温水供給ラインとして活用してもよい。発電装置１１からの排熱で太陽電池モジュール１６を温めて、太陽電池モジュール１６に積もった雪を融かすことができるので、積雪時にも太陽電池による発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本実施形態のエネルギーシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のエネルギーシステムをオフィスビルに適用した例を示す模式図である。
【図３】太陽電池モジュールを冷却するための冷水用の通路について説明するための図である。
【図４】排熱を冷房に利用するコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したシステムに対して発電装置の冷却について対策を講じたコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１    発電装置
１２    吸収式冷凍機
１３    ファンコイルユニット
１４    排熱回収ライン
１５    冷水循環ライン
１６    太陽電池モジュール
２１    パワーコンディショナ
２２    分電盤
２３    配電ライン
２４    商用電源
２５    温水利用ライン
２６    電気式空調
３０    太陽電池モジュール本体
３１    通路
３２    電磁弁
【図１】
2008286162.tif 000003
【図２】
2008286162.tif 000004
【図３】
2008286162.tif 000005
【図４】
2008286162.tif 000006
【図５】
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