(57)【要約】      （修正有）【課題】特に太陽光の廃熱を利用して水を加熱する太陽光発電システムを提供する。【解決手段】上面に受光面２１が、底面に非受光面２２が設けられるソーラーパネル２０と、ソーラーパネル２０の周縁に組み合わせられるフレーム３０と、フレーム３０の内部に位置するように、ソーラーパネル２０の非受光面２２側に組み立てられる排熱装置４０とを有する給湯及び発電可能な太陽光発電システム。【選択図】図１
0003180686.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
上面に受光面が、底面に非受光面が設けられるソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの周縁に組み合わせられるフレームと、
前記フレームの内部に位置するように、前記ソーラーパネルの非受光面側に組み立てられる排熱装置と、を有することを特徴とする給湯及び発電可能な太陽光発電システム。
【請求項２】
前記非受光面側に変換器が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の給湯及び発電可能な太陽光発電システム。
【請求項３】
前記排熱装置における、該非受光面の底部に金属放熱板が設置され、該金属放熱板と非受光面との間に、該非受光面と接触するように、第一放熱水管、第二放熱水管、複数の連通管が設置され、その内、第一放熱管は、前記フレームの内部の該変換器近傍の一側に配置され、その一端に第一注入端が設けられると共に、他端に第一排出端が設けられ、該第二放熱水管は、該第一放熱水管と平行するように該フレームの内部の該変換器と離間する他側に配置され、その一端に第二注入端が設けられると共に、他端に第二排出端が設けられ、該複数の連通管はそれぞれ、その一端が該第一放熱水管に、他端が該第二放熱水管と連通するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の給湯及び発電可能な太陽光発電システム。
【請求項４】
前記金属放熱板に前記変換器を収容するための第一収容凹部が形成され、
前記連通管における、前記第一収容凹部と対応する位置に、前記変換器を収容するための第二収容凹部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の給湯及び発電可能な太陽光発電システム。
【請求項５】
前記ソーラーパネルから配線がそれぞれ延出することを特徴とする請求項１に記載の給湯及び発電可能な太陽光発電システム。
【請求項６】
前記排熱装置に、前記フレームの底面を封止する封止部が設けられ、該封止部と、フレームと、ソーラーパネルとの間に収容空間が形成され、該フレームの壁部の一側に液体を注入するための第一注入孔が、該フレームの壁部の他側に液体を排出するための第二排出孔が形成されることを特徴とする請求項５に記載の給湯及び発電可能な太陽光発電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、特に太陽光の廃熱を利用して水を加熱する太陽光発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は、再生可能エネルギーであり、太陽電池または給湯器に応用でき、尚且つ、環境に優しい発電方式である。また、太陽光で発電する時は、ソーラーチップにより太陽光を電力に変換することはできるが、太陽光の熱を利用することはできないと共に、その熱を排出することも出来ない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、既存の太陽光発電システムは、太陽光を用いて発電することはできるが、排熱装置を備えていないことから、太陽光発電システム（例えば、発電モジュールや、発電パネル、ソーラーチップなど）の温度が常温より高くなり、ソーラーチップの変換効率が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
また、既存の太陽光発電システムをソーラー給湯器に応用すれば、太陽光の廃熱により水を加熱してエネルギーの再利用を行うことができるが、この装置によれば、夏は日差しが強いことから、お湯が熱すぎるという問題を有し、一方、冬には日差しが弱いことから、電力を用いて水を加熱する必要があるので、排熱の再利用ができないだけでなく、電力を消耗してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムは、上面に受光面が、底面に非受光面が設けられるソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの周縁に組み合わせられるフレームと、
前記フレームの内部に位置するように、前記ソーラーパネルの非受光面側に組み立てられる排熱装置と、を有するものである。
【０００６】
また、かかる給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、前記非受光面側に変換器が取り付けられることが好ましい。
【０００７】
また、かかる給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、前記排熱装置における、該非受光面の底部に金属放熱板が設置され、該金属放熱板と非受光面との間に、該非受光面と接触するように、第一放熱水管、第二放熱水管、複数の連通管が設置され、その内、第一放熱管は、前記フレームの内部の該変換器近傍の一側に配置され、その一端に第一注入端が設けられると共に、他端に第一排出端が設けられ、該第二放熱水管は、該第一放熱水管と平行するように該フレームの内部の該変換器と離間する他側に配置され、その一端に第二注入端が設けられると共に、他端に第二排出端が設けられ、該複数の連通管はそれぞれ、その一端が該第一放熱水管に、他端が該第二放熱水管と連通するように配置されることが好ましい。
【０００８】
また、かかる給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、前記金属放熱板に前記変換器を収容するための第一収容凹部が形成され、
前記連通管における、前記第一収容凹部と対応する位置に、前記変換器を収容するための第二収容凹部が形成されることが好ましい。
【０００９】
また、かかる給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、前記ソーラーパネルから配線がそれぞれ延出することが好ましい。
【００１０】
また、かかる給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、前記排熱装置に、前記フレームの底面を封止する封止部が設けられ、該封止部と、フレームと、ソーラーパネルとの間に収容空間が形成され、該フレームの壁部の一側に液体を注入するための第一注入孔が、該フレームの壁部の他側に液体を排出するための第二排出孔が形成されることが好ましい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案は上記の構成を有することから、ソーラーパネルにより光を電力に変換すると共に、排熱装置により太陽光からの熱を排出して、ソーラーパネルの温度を下げて正常に稼動させ、更に、排熱装置を通過した液体をお湯として再利用できる、給湯及び発電可能な太陽光発電システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例の分解斜視図である。
【図２】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例の部分分解斜視図である。
【図３】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例において、複数のソーラーモジュールを連結した状態を示す斜視図である。
【図４】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第一実施例において、複数のソーラーモジュールを連結した状態を示す平面図である。
【図５】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の部分分解斜視図である。
【図６】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の斜視図である。
【図７】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の部分斜視断面図である。
【図８】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例の断面図である。
【図９】本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムの第二実施例において、複数のソーラーモジュールを連結した状態を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本考案の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本考案の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおける第一実施例は、ソーラーモジュール１０を備え、該ソーラーモジュール１０は、ソーラーパネル２０と、フレーム３０と、排熱装置４０とを有し、その内、該ソーラーパネル２０の上面に受光面２１が設けられると共に、底面に非受光面２２が設けられ、該非受光面２２側に変換器２３が設置される。
【００１５】
前記フレーム３０は、ソーラーパネル２０の底部周縁に組み合わせられ、内部にスペースが形成され、相対する壁部の両側近傍にそれぞれ貫通孔が形成される。尚、前記フレーム３０の相対する両側壁における貫通孔がそれぞれ対応するように形成されることが好ましい。
【００１６】
前記排熱装置４０は、フレーム３０の内部に位置するように、ソーラーパネル２０の非受光面２２側に組み立てられ、該フレーム３０の非受光面２２の底部に金属排熱板４１が取り付けられ、該金属排熱板４１と非受光面２２との間に第一放熱水管４２、第二放熱水管４３、複数の連通管４４が設置される。
【００１７】
なお、前記金属排熱板４１、第一放熱水管４２、第二放熱水管４３、及び複数の連通管４４はそれぞれ、金属材質、例えば銅からなってもよく、金属材料であれば制限を受けない。また、前記変換器２３が非受光面２２の近傍に配置されると共に、前記第一放熱水管４２、第二放熱水管４３、連通管４４は該非受光面２２と接触するように設置されることが好ましい。
【００１８】
前記金属排熱板４１の一側の中間に、変換器２３及び排熱装置４０をフレーム３０の内部に設置するために、該変換器２３を収容するための第一収容凹部４１１が凹設され、前記第一放熱水管４２は、フレーム３０の内部の変換器２３の近傍の一側に配置され、細長状を呈し、その一端に第一注入端４２１が設けられると共に、他端に第一排出端４２２が設けられ、該第一注入端４２１及び第一排出端４２２はそれぞれ、フレーム３０の相対する両側壁における対応する貫通孔に挿設される。
一方、前記第二放熱水管４３は、第一放熱水管４２と平行するようにフレーム３０の内部の変換器２３と離間する他側に配置され、細長状を呈し、その一端に第二注入端４３１が設けられると共に、他端に第二排出端４３２が設けられ、該第二注入端４３１及び第二排出端４３２はそれぞれ、フレーム３０の相対する両壁部における対応する貫通孔に挿設される。
【００１９】
前記複数の連通管４４はそれぞれ、その一端が第一放熱水管４２に、他端が第二放熱水管４３と連通するように配置され、且つ、前記第一放熱水管４２の近傍における、第一収容凹部４１１と対応する位置に、変換器２３を収容するための第二収容凹部４４１が形成され、更に、それら連通管４４の両端はそれぞれ、第一放熱水管４２及び第二放熱水管４３と直交するように連結される。
【００２０】
さらに、前記排熱装置４０の下側に保温層５０が取り付けられると共に、変換器２３及び排熱装置４０をフレーム３０に固定するために、該保温層５０の下側に底板６０が取り付けられる。
【００２１】
また、一般の給湯及び発電可能な太陽光発電システムを使用する時は、ソーラーパネル２０の受光面２１が太陽光を受けると、変換器２３により光を電力に変換することはできるが、ソーラーパネル２０の受光面２１が長時間に亘り太陽光を受けると、太陽光発電システムの温度が上がって変換効率が低下してしまう。例えば、太陽光発電システムは常に１Ｗの電力を提供することができるが、温度が１０度上がると、変換効率が０．９２９Ｗまで下がり、（この式によれば、１-１（１０ｘ０．７１％）＝０.９２９Ｗとなる）、温度が５０度上がると、０.６４５Ｗ（この式によれば、１-１（５０ｘ０．７１％）＝０.６４５Ｗとなる）まで下がってしまう。しかしながら、本考案においては、太陽光発電システムに排熱装置４０が装着されることから、熱を排出することできるので、ソーラーパネル２０の温度を下げることにより、太陽光発電システムの変換効率をより向上させることができる。
【００２２】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいて、排熱装置４０を用いて放熱する時、第一注入端４２１及び第二排出端４３２を封止すると共に、水などの液体を第二流動管４３の第二注入端４３１から注入して、連通管４４を通過して第一流動管４２の第一排出端４２２から排出することにより、ソーラーパネル２０の熱を排出して温度を下げることができる。
【００２３】
上述したように、本考案においては、、前記排熱装置４０の下側に保温層５０が取り付けられることから、温度が低い冬でもソーラーパネル２０を所定の温度に保持することができるので、ソーラーパネル２０を正常に稼動させることができる。
【００２４】
また、図３及び図４に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいては、複数のソーラーモジュール１０を組み立ててもよく、一方の第一放熱水管４２の第一注入端４２１を他方の第一放熱水管４２の第一排出端４２２と連通するように連結すると共に、一方の第二放熱水管４３の第二注入端４３１を他方の第二放熱水管４３の第二排出端４３２と連通するように連結することにより、複数のソーラーモジュール１０を連結させてもよい。
【００２５】
一方、図５乃至図９に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにける第二実施例は、ソーラーモジュール１０を備え、該ソーラーモジュール１０は、ソーラーパネル２０と、フレーム３０と、排熱装置４０とを有し、その内、該ソーラーパネル２０は、上面に受光面２１が設けられると共に、底面に非受光面２２が設けられ、該受光面２１と非受光面２２との間から配線２４、２５がそれぞれ延出する。
【００２６】
前記フレーム３０は、上部からソーラーパネル２０が嵌め込まれ、下部にスペースが形成される。前記排熱装置４０は、該フレーム３０の底面を封止する封止部４５が設けられ、該フレーム３０の内部における封止部４５とソーラーパネル２０との間に収容空間４８が形成され、該フレーム３０の相対する両壁部の一側にそれぞれ第一注入孔４６及び第一排出孔４６Ａが対応するように形成されると共に、該フレーム３０の相対する両壁部の他側にそれぞれ第二排出孔４７及び第二注入孔４７Ａが対応するように形成され、また、壁部に配線２４、２５が通過するための２つの配線孔が形成される。
【００２７】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにける第二実施例を使用する時は、第一排出孔４６Ａ及び第二注入孔４７Ａを封止すると共に、水などの液体を第一注入孔４６からソーラーパネル２０の非受光面２２と接触するように収容空間４８に充填し、第二排出孔４７から排出する。この構成によれば、排熱装置４０によりソーラーパネル２０の温度を下げることができる。
【００２８】
尚、図９に示すように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおいては、複数のソーラーモジュール１０を連結するように組み立ててもよく、一方の第一注入孔４６を他方の第一排出孔４６Ａと連通させると共に、一方の第二注入孔４７Ａを他方の第二排出孔４７Ａと連通させることによって、複数のソーラーモジュール１０を直列に組み立ててもよい。
【００２９】
上述したように、本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムにおける第一実施例及び第二実施例は、ソーラーパネル２０で発電すると共に、排熱装置４０により廃熱を排出し、加熱された水などの液体をお湯として再利用することができ、更に、水などの液体を排熱装置４０を通過させてソーラーパネル２０の温度を下げるので、ソーラーパネル２０を正常に稼動させて優れた変換効率を発揮することができる。
【００３０】
本考案に係る給湯及び発電可能な太陽光発電システムは上述した構造によって、２５０Ｗの電力を提供することができ、一般な家庭用のＬＥＤライト（２０Ｗ乃至５０Ｗ）などの家電用品に利用する場合でも、十分な電力を提供できるので、電気代を大幅に節約することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０        ソーラーモジュール
２０        ソーラーパネル
２１        受光面
２２        非受光面
２３        変換器
２４、２５   配線
３０        フレーム
４０        排熱装置
４１        金属排熱板
４１１       第一収容凹部
４２        第一放熱水管
４２１       第一注入端
４２２       第一排出端
４３        第二放熱水管
４３１       第二注入端
４３２       第二排出端
４４        連通管
４４１       第二収容凹部
４５        封止部
４６        第一注入孔
４６Ａ       第一排出孔
４７        第二排出孔
４７Ａ       第二注入孔
４８        収容空間
５０        保温層
６０        底板
【図１】
0003180686.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】
0003180686.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003180686.tif 000011