(57)【要約】      （修正有）【課題】発電と熱回収の比率の制御を可能にし、発電に制約がある場合でも太陽利用効率を高めることを可能にする太陽光熱利用システムを提供する。【解決手段】太陽電池パネルと、太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段１１と、太陽電池パネルの発電量を検出する発電量検出手段３１を備え、熱媒体移動制御手段１１により太陽電池パネルの発電量を切り替える。【選択図】図１
2012064832.tif 000002
【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裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記太陽電池パネルの発電量を検出する発電量検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記太陽電池パネルの発電量を切り替えることを特徴とする太陽光熱利用システム。
【請求項２】
太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記太陽電池パネル温度を検出する太陽電池パネル温度検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記太陽電池パネルの温度を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光熱利用システム。
【請求項３】
太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記熱媒体によって運ばれる熱量を検出する熱搬送量検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記熱媒体によって運ばれる熱量を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光熱利用システム。
【請求項４】
前記集熱手段が蓄熱材を備えており、前記蓄熱材には蓄熱材温度を検出する蓄熱材温度検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記蓄熱材の温度を切り替えることを特徴とする請求項３に記載の太陽光熱利用システム。
【請求項５】
前記太陽電池パネルで発電した電力の電力系統への逆潮流機能を有するパワーコンディショナーと、前記パワーコンディショナーからの逆潮流を検出する逆潮流検出手段と、前記逆潮流検出手段が逆潮流を検出しない場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽光熱利用システム。
【請求項６】
前記太陽電池パネルに照射している日射量を検出する日射量検出手段と外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記日射量検出手段が所定の値以上の日射量を検出し、かつ前記外気温検出手段が所定の温度以下の温度を検出した場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽光熱利用システム。
【請求項７】
カレンダー機能と、時計機能と、前記カレンダー機能と前記時計機能から外気温と日射量を推定する外気温日射量推定手段を備え、前記外気温日射量推定手段が推定した外気温が所定の値より低く、日射量が所定の値より大きい場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽光熱利用システム。
【請求項８】
前記太陽電池パネルで発電した電力を蓄える蓄電池と、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、前記蓄電量検出手段が、蓄電量が所定の値より大きいことを検出した場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
一項に記載の太陽光熱利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルと太陽熱集熱パネルを一体化したパネルを用いた太陽光熱利用システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化が世界的な問題となっており、さまざまな自然エネルギー利用が進められている中、太陽電池や太陽熱温水器など、太陽エネルギーを利用する機器が世界的に増加している。
【０００３】
太陽電池は、太陽光の中の波長が短い成分を利用して電力に変換するもので、市販されている太陽光発電システムの太陽エネルギーの利用率は１０〜２０％程度であるが、温度が高くなると発電効率は低下することが知られている。
【０００４】
太陽光発電システムは太陽電池パネル、接続箱、パワーコンディショナーなどから構成されている。太陽電池パネルは建物に設置する場合は屋根・屋上に設置するのが一般的であるが、壁面やベランダに設置する場合もある。
【０００５】
太陽電池パネルで生じた電力はパワーコンディショナーで系統電源に合わせた周波数・電圧の交流に調節し、電気機器に利用または電力系統への逆潮流を行うが、電力系統の電圧範囲は、１００Ｖの系統では１０１±６Ｖ、２００Ｖの系統では２０２±２０Ｖ以内でなければならず、近隣の電力消費量が少ない場合や、近隣にも太陽電池が設置されていて逆潮流される電力が大きい場合、この電圧範囲を超えた高電圧になる恐れがあるため、パワーコンディショナーは逆潮流を停止するような制御になっている。特に５月頃は日射量が多く、空調による電力需要もほとんどないため、このような状態になる確率が高い。
【０００６】
近年、急激に太陽光発電システムの設置が増加しており、気づかないうちにこのような十分発電できない状態が発生していることが推定される。
【０００７】
太陽熱温水器は、家庭用としては１〜５ｍ２程度の集熱器と温水を貯えるタンクを組み合わせたシステムが多く普及しており、太陽エネルギー利用率は４０％以上になる。一般に、温水の利用しやすさや蓄熱槽の容量を小さくするためには高温の温水を生成する方が望ましいが、熱需要が大きく低気温で日射量が少ない冬季にもエネルギー利用率を高くするには低温でも熱回収する方が有利である。
【０００８】
最近では、太陽熱で生成した温水そのままを使用するのではなく、太陽熱集熱器とガス給湯器やヒートポンプ給湯器など他の給湯器と組み合わせてエネルギー効率を高めるシステムも開発されている。
【０００９】
太陽熱温水器の熱を蓄える手段として、温水ではなく、蓄熱材を用いるものも提案されており、蓄熱槽に蓄熱材を内蔵するものの他、集熱パネルに蓄熱材に備えたシステムも提案されている（特許文献１）。
【００１０】
蓄えられた太陽熱の利用方法としては、温水を生成するものが多く、風呂、暖房などに利用されるが、それぞれ異なる温度で使用されるが、一般的に高温である方が追炊きなしに使え、また貯湯する場合、小さい容量の貯湯槽で多くの熱を蓄えられるなどのメリットがあるので、生成する温水の温度が高い方が望ましい。
【００１１】
また、電力と熱を同時に得ることにより、より多くの太陽エネルギーを利用できる太陽電池と太陽熱集熱器を組合せたパネルが提案されている（特許文献２）。太陽電池は低温ほど発電効率が高いので、太陽電池パネルの裏面で熱回収することにより発電量が増えるという相乗効果が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実公昭６０−２７３１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１では、太陽電池の裏面で熱回収することにより、太陽電池の発電効率を高める相乗効果について述べられているが、発電量や熱回収量または熱回収温度を、状況に応じて制御することや、発電が制約されるような条件下でもより効果的に太陽エネルギーを利用する手段については考慮されていない。
【００１４】
本発明は、上記課題を解決し、発電と熱回収の比率の制御を可能にし、発電に制約がある場合でも太陽利用効率を高めることを可能にする太陽光熱利用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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記太陽電池パネルの発電量を検出する発電量検出手段を備えた太陽光熱利用システムにおいて、前記熱媒体移動制御手段により前記太陽電池パネルの発電量を切り替えるものである。
【００１６】
第２の発明は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記太陽電池パネル温度を検出する太陽電池パネル温度検出手段を備えた太陽光熱利用システムにおいて、前記熱媒体移動制御手段により前記太陽電池パネルの温度を切り替えるものである。
【００１７】
第３の発明は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記熱媒体によって運ばれる熱量を検出する熱搬送量検出手段を備えた太陽光熱利用システムにおいて、前記熱媒体移動制御手段により前記熱媒体によって運ばれる熱量を切り替えるものである。
【００１８】
第４の発明は、前記集熱手段が蓄熱材を備えており、前記蓄熱材には蓄熱材温度を検出する蓄熱材温度検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記蓄熱材の温度を切り替えるものである。
【００１９】
第５の発明は、前記太陽電池パネルで発電した電力の電力系統への逆潮流機能を有するパワーコンディショナーと、前記パワーコンディショナーからの逆潮流を検出する逆潮流検出手段と、前記逆潮流検出手段が逆潮流を検出しない場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうち
いずれかを高くするように動作するものである。
【００２０】
第６の発明は、前記太陽電池パネルに照射している日射量を検出する日射量検出手段と外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記日射量検出手段が所定の値以上の日射量を検出し、かつ前記外気温検出手段が所定の温度以下の温度を検出した場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作するものである。
【００２１】
第７の発明は、カレンダー機能と、時計機能と、前記カレンダー機能と前記時計機能から外気温と日射量を推定する外気温日射量推定手段を備え、前記外気温日射量推定手段が推定した外気温が所定の値より低く、日射量が所定の値より大きい場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作するものである。
【００２２】
第８の発明は、前記太陽電池パネルで発電した電力を蓄える蓄電池と、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、前記蓄電量検出手段が、蓄電量が所定の値より大きいことを検出した場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の太陽エネルギー利用システムでは、電力系統の安全性確保のために太陽電池からの逆潮流ができなくなり、発電が停止することによる、太陽エネルギー利用率の低下を抑制し、より太陽エネルギー利用効率の高い太陽光熱利用システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における熱媒体移動制御手段により発電量を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるハイブリッドパネルを断面構造および熱媒体移動制御手段により発電量を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図３】本発明の実施の形態２における熱媒体移動制御手段により太陽電池パネル温度を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図４】本発明の実施の形態３における熱媒体移動制御手段により熱搬送量を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図５】本発明の実施の形態４における熱媒体移動制御手段により蓄熱材温度を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図６】本発明の実施の形態５における逆潮流の検出情報に基づいて熱媒体移動制御手段により太陽電池パネル温度を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図７】本発明の実施の形態６における日射量と外気温の情報に基づいて熱媒体移動制御手段により太陽電池パネル温度を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図８】本発明の実施の形態７における日時の情報に基づいて熱媒体移動制御手段により太陽電池パネル温度を切替える太陽光熱利用システムの構成図
【図９】本発明の実施の形態８における蓄電量検出手段の情報に基づいて熱媒体移動制御手段により太陽電池パネル温度を切替える蓄電池を備えた太陽光熱利用システムの構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記太陽電池パネルの発電量を検出する発電量検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記太陽電池パネルの発電量を切り替えるものである。
【００２６】
これにより、熱媒体の移動量を少なくして、太陽電池の温度を高くし発電効率を低下させて発電量を低減し、熱回収量を増加させたり、逆に熱媒体の移動量を多くして太陽電池の温度を低くし発電効率を高くして発電量を増加させ、熱回収量を低減させたりするというように、電力と熱の比率を変えることが可能になる。
【００２７】
第２の発明は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記太陽電池パネル温度を検出する太陽電池パネル温度検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記太陽電池パネルの温度を切り替えるものである。
【００２８】
この構成により、太陽電池パネルの温度を制御することができるので、間接的に発電効率を低下させて発電量を低減し、熱回収量を増加させたり、逆に太陽電池の温度を低くし発電効率を高くして発電量を増加させ、熱回収量を低減させたりするというように、電力と熱の比率を変えることが可能になる。
【００２９】
第３の発明は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの裏面で熱を集める集熱手段と、前記集熱手段で集めた熱を輸送するために熱媒体を移動させる熱媒体流路と、前記熱媒体流路内の熱媒体の移動を制御する熱媒体移動制御手段と、前記熱媒体によって運ばれる熱量を検出する熱搬送量検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記熱媒体によって運ばれる熱量を切り替えるものである。
【００３０】
この構成により、太陽電池パネルの温度を制御することができ、間接的に発電効率を低下させて発電量を低減し、熱回収量を増加させたり、逆に太陽電池の温度を低くし発電効率を高くして発電量を増加させ、熱回収量を低減させたりするというように、電力と熱の比率を変えることが可能になる。
【００３１】
第４の発明は、前記集熱手段が蓄熱材を備えており、前記蓄熱材には蓄熱材温度を検出する蓄熱材温度検出手段を備え、前記熱媒体移動制御手段により前記蓄熱材の温度を切り替えるものである。
【００３２】
この構成により、間接的に発電効率を低下させて発電量を低減し、熱回収量を増加させたり、逆に太陽電池の温度を低くし発電効率を高くして発電量を増加させ、熱回収量を低減させたりするというように、電力と熱の比率を変えることが可能になる。
【００３３】
第５の発明は、前記太陽電池パネルで発電した電力の電力系統への逆潮流機能を有するパワーコンディショナーと、前記パワーコンディショナーからの逆潮流を検出する逆潮流検出手段と、前記逆潮流検出手段が逆潮流を検出しない場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作するものである。
【００３４】
この構成により、逆潮流が検出されない場合に、発電効率が低い状態にし、その分熱回
収量を多くしたり、回収温度を高くすることにより、トータルでの太陽エネルギー利用効率を高くするができる。
【００３５】
第６の発明は、前記太陽電池パネルに照射している日射量を検出する日射量検出手段と外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記日射量検出手段が所定の値以上の日射量を検出し、かつ前記外気温検出手段が所定の温度以下の温度を検出した場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作するものである。
【００３６】
この構成により、逆潮流が停止する確率が高い場合には、太陽電池パネルの発電効率が低い状態にし、その分熱回収量を多くしたり、回収温度を高くすることにより、トータルでの太陽エネルギー利用効率を高くするができる。
【００３７】
第７の発明は、カレンダー機能と、時計機能と、前記カレンダー機能と前記時計機能から外気温と日射量を推定する外気温日射量推定手段を備え、前記外気温日射量推定手段が推定した外気温が所定の値より低く、日射量が所定の値より大きい場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするものである。
【００３８】
この構成により、逆潮流が停止する確率が高い日時に、太陽電池パネルの発電効率が低い状態にし、その分熱回収量を多くしたり、回収温度を高くすることにより、トータルでの太陽エネルギー利用効率を高くするができる。
【００３９】
第８の発明は、前記太陽電池パネルで発電した電力を蓄える蓄電池と、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、前記蓄電量検出手段が、蓄電量が所定の値より大きいことを検出した場合に、前記熱媒体移動制御手段が、前記太陽電池パネルの発電効率を低くするか、あるいは太陽電池パネルの温度または前記熱媒体によって運ばれる熱量または前記集熱手段温度または前記蓄熱材の温度のうちいずれかを高くするように動作するものである。
【００４０】
この構成により、太陽電池パネルの発電効率が低い状態にし、蓄電池が満充電になって電力を捨てなければならなくなることを防ぎ、かつ熱回収量を多くしたり、回収温度を高くすることにより、トータルでの太陽エネルギー利用効率を高くするができる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４２】
（実施の形態１）
図１および図２は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００４３】
図１は熱媒体によって蓄熱槽に熱を搬送するシステムであり、図２はパネル部分の断面構造の概要を示した図である。
【００４４】
ハイブリッドパネル５は太陽電池の裏面で熱を回収するもので、太陽電池パネル１で生じた電力はパワーコンディショナー２０を介して電気機器での使用、または逆潮流によって電力系統へ送り出される。発電量は発電量検出手段３１によって検出され、その情報が制御部４に伝えられる。
【００４５】
また、熱はポンプ８によって熱媒体流路１０を移動する熱媒体によってハイブリッドパネル５から運び出され、蓄熱槽９に蓄えられる。熱媒体の移動は制御部４が流量調整弁１１を制御することによって調節される。
【００４６】
ハイブリッドパネル５の概略構造は図２に示すように、太陽電池パネル１と、その裏面の集熱部２、熱回収部３、断熱材１７から構成されている。
【００４７】
太陽電池パネル１に日射があたると発電に寄与しない太陽エネルギーのほとんどが熱に変わる。この熱６を集熱部２で集め、その熱が熱回収部３で熱媒体に伝えられ、熱媒体が熱媒体流路１０を通じて熱を搬送し、蓄熱槽９に蓄えられる。
【００４８】
集熱部２は太陽電池パネルの熱を集めることにより太陽電池パネル１の温度を低下させる。
【００４９】
太陽電池パネルの温度が低いほど発電効率は高く、同じ日射量では発電量は大きい。太陽電池パネル１に入射・吸収された太陽エネルギーのうち電力に変換されない分は熱になるので、発電量が大きくなると、太陽エネルギーのうち熱になる割合は小さくなり、発電量が小さくなると熱になる割合は大きくなる。
【００５０】
したがって、発電量を多くしたい場合、発電量をモニターしながら発電量が多くなるように制御部４により流量調整弁１１で熱媒体の移動量を多くして太陽電池パネル１の冷却効果を大きくして発電効率を高くする、というよう制御が可能である。この場合熱に変換される割合は小さくなるので、熱回収量は小さくなる。
【００５１】
また、熱回収量を多くしたい場合には、発電量をモニターしながら発電量が小さくなるように、制御部４により流量調整弁１１で熱媒体の移動量を少なくして太陽電池パネル１の冷却効果を小さくすれば太陽電池パネル１の温度の上昇によって発電効率が低下し、太陽エネルギーのうち電力に変換される比率が低下するので、その分熱になる比率が大きくなり、熱回収量を増加させることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態ではハイブリッドパネル５と蓄熱槽９との間を熱媒体が循環するシステムの場合を示したが、水道水をハイブリッドパネル５に通してそのまま利用というように、システム外部から供給された熱媒体を加熱して利用するシステムであってもよい。
【００５３】
（実施の形態２）
図３は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００５４】
太陽電池パネル１は太陽電池パネル温度検出手段３２を備えており、検出された温度が制御部４に伝えられる。
【００５５】
太陽電池の発電効率はパネルの温度に依存するが、発電量検出手段を電力回路に設置する必要があり、一方、太陽電池パネル温度検出手段３２は太陽電池パネル１の適当な箇所に安価な温度検出手段を貼り付けるだけで済むので、設置が容易である。
【００５６】
太陽電池パネル温度検出手段３２によって検出される温度をモニターしながら流量調整弁１１で熱媒体の移動を制御することによって太陽電池パネル温度を変化させ、発電量を制御することができる。発電量を低減した場合、その分だけ太陽エネルギーのうち熱になる比率が高くなるので、熱回収量を増加させたり、熱回収温度を高くすることができる。
【００５７】
（実施の形態３）
図４は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００５８】
太陽電池パネル１の裏側の集熱部２には、熱搬送量検出手段３４が備えられており、その情報は制御部４に伝えられる。
【００５９】
熱搬送量は熱媒体流路１０を流れる熱媒体のパネルの前後の温度と流量から算出できるが、熱媒体を用いて熱回収する場合、熱媒体の温度や移動量を検出して制御することが一般的であるので、熱搬送量検出手段として、その情報を用いれば良い。
【００６０】
熱搬送量検出手段３４で検出される熱搬送量をモニターしながら流量調整弁１１で熱媒体の移動を制御することによって太陽電池パネル温度を変化させ、発電量を制御することができ、発電量を低減した場合には熱回収量が増加し、発電量を増加した場合には熱回収量が低減する、というように発電量と熱の比率を制御することができる。
【００６１】
（実施の形態４）
図５は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００６２】
太陽電池パネル１の裏側の集熱部は蓄熱材１６を備えており、蓄熱材１６には蓄熱材温度検出手段３５が備えられており、その情報は制御部４に伝えられる。
【００６３】
蓄熱材を用いる場合に、蓄熱材の温度を検出することにより蓄熱量を推定することができるので、この目的で温度検出手段が設置されることが多いので、この温度検出手段を用いれば別の手段を設ける必要がない。
【００６４】
蓄熱材温度検出手段３５で検出される温度をモニターしながら流量調整弁１１で熱媒体の移動を制御することによって蓄熱材１６の温度を変化させ、間接的に太陽電池パネル１の温度を変化させることにより発電量を制御することができ、発電量を低減した場合には熱回収量を増加させたり、熱回収温度を高くすることができる。
【００６５】
（実施の形態５）
図６は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００６６】
パワーコンディショナー２０は逆潮流検出手段３６を備えており、検出された逆潮流の状態が制御部４に送られる。制御部４はその情報に基づき、太陽電池パネル１の温度を高くすべきか低くすべきか判定し、太陽電池パネル温度検出手段３２で検出される温度をモニターしながら、流量調整弁１１を調節する。
【００６７】
太陽電池パネル１で生じた電力は、すべて電気機器での使用または電力系統への逆潮流にまわされ、すべて利用できるので、通常は発電量が多くなるように、太陽電池パネル１の温度を低く保つように制御する。
【００６８】
電力系統の電圧上昇により、逆潮流が停止した場合、日射があっても発電できず、太陽エネルギーが無駄になるので、このような場合には太陽電池パネル１の温度が高くなるように制御し、発電効率が低い状態にし、熱回収量を多くしたり、回収する温度を高くして追炊きに必要なエネルギーを低減させるようにし、太陽エネルギーの利用率を高くする。
【００６９】
なお、本実施の形態では、太陽電池パネル温度検出手段を用いて太陽電池パネル温度を調節するように流量制御弁を制御しているが、発電量や熱搬送量、集熱部の温度、蓄熱材を備えている場合には蓄熱材の温度を制御しても同様の効果を得ることができる。
【００７０】
（実施の形態６）
図７は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００７１】
太陽電池パネル１の近傍に日射量検出手段３７と外気温検出手段３８を備えており、検出された情報が制御部４に送られる。制御部４はその情報に基づき、太陽電池パネル１の温度を高くすべきか低くすべきか判定し、太陽電池パネル温度検出手段３２で検出される温度をモニターしながら、流量調整弁１１を調節する。
【００７２】
一般に電力系統の電圧上昇が発生するのは、電力消費が少なく、逆潮流が多くなる場合であり、日射量が多く、かつ電力消費が大きい冷暖房機器が運転されないような気温であるという条件がそろう場合であり、日射量と外気温を検出することにより、逆潮流が停止する可能性が高いかどうか推定することが可能である。
【００７３】
したがって、日射量検出手段３７で検出される日射量が多く、かつ外気温検出手段３８で検出される外気温が高くも低くもない所定の範囲である場合に、逆潮流停止の状態になると推定し、発電効率が低下するように太陽電池パネル１の温度が高くなるように流量調整弁１１を制御することにより、太陽エネルギーの利用率を高めることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、太陽電池パネル温度検出手段を用いて太陽電池パネル温度を調節するように流量制御弁を制御しているが、発電量や熱搬送量、集熱部の温度、蓄熱材を備えている場合には蓄熱材の温度を制御しても同様の効果を得ることができる。
【００７５】
（実施の形態７）
図８は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００７６】
システムはカレンダー機能３９と時計機能４０を備えており、日時が制御部４に送られる。
【００７７】
日射量は、日本では天候が安定し、かつ太陽高度が高い、梅雨の時期を除いた春先から夏にかけての時の、正午をはさんだ数時間の時間帯がもっとも多い。
【００７８】
また春・秋の気温は冷暖房が不要で電力需要が少ない。したがって、逆潮流が停止する可能性が高いかどうかを時期・時間帯から推定することが可能である。
【００７９】
制御部４はカレンダー機能３９と時計機能４０からの情報に基づき、太陽電池パネル１の温度を高くすべきか低くすべきか判定し、太陽電池パネル温度検出手段３２で検出される温度をモニターしながら、流量調整弁１１を調節することにより、逆潮流停止によるロスを低減し、太陽エネルギー利用効率を高くすることができる。
【００８０】
なお、本実施の形態では、太陽電池パネル温度検出手段を用いて太陽電池パネル温度を調節するように流量制御弁を制御しているが、発電量や熱搬送量、集熱部の温度、蓄熱材を備えている場合には蓄熱材の温度を制御しても同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（実施の形態８）
図９は、本実施の形態における太陽光熱利用システムの概略図である。
【００８２】
システムは蓄電池４５を備えており、太陽電池パネル１で生じた電力量が消費される量より多い場合、制御部４は充電量検出手段４６によって検出された充電量の情報にもとづいて、充電器４７を制御し、太陽電池パネル１で生じた電力を蓄電池４５に充電する。
【００８３】
しかし、蓄電池４５が満充電になると、それ以上蓄電できず、電力消費量以上の発電余力ができて、太陽エネルギー利用率が低下してしまう。
【００８４】
そこで、充電量検出手段４６により、満充電に近いことが検出された場合、制御部４が流量調整弁１１を調整して太陽電池パネル１の温度を上昇させて発電効率を低下させ、発電量が低下するかわりに熱回収量を増加させたり、熱回収温度高くすることにより、太陽エネルギー利用率低下を抑制することができる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、太陽電池パネル温度検出手段を用いて太陽電池パネル温度を調節するように流量制御弁を制御しているが、発電量や熱搬送量、集熱部の温度、蓄熱材を備えている場合には蓄熱材の温度を制御しても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本願発明は、発電に制約がある場合でも太陽利用効率を高めることを可能にする太陽光熱利用システムなどに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  太陽電池パネル
２  集熱部
３  熱回収部
４  制御部
５  ハイブリッドパネル
８  ポンプ
９  蓄熱槽
１０  熱媒体流路
１１  流量調整弁
１６  蓄熱材
１７  断熱材
２０  パワーコンディショナー
３１  発電量検出手段
３２  太陽電池パネル温度検出手段
３４  熱搬送量検出手段
３５  蓄熱材温度検出手段
３６  逆潮流検出手段
３７  日射量検出手段
３８  外気温検出手段
３９  カレンダー機能
４０  時計機能
４５  蓄電池
４６  充電量検出手段
４７  充電器
【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１】
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【図９】
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