(57)【要約】      （修正有）【課題】熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムを提供する。【解決手段】太陽光照射角が最適角の時のバイメタル１が熱ひずむことを利用して、太陽光電池２の性能を損なう事無く引きだす事が出来る、熱歪最適光傾向型太陽光電池であり、災害時対策用の太陽光モニュメント塔によるエネルギ備蓄発電システムで、災害時用に電力を蓄電して地域電力に供給できる。災害時に必要とされる飲料水を備蓄することで、平常時は太陽光電池の最適性を生かして発電される電力で水を水素変換して、非常時持ち運べるエネルギとして備蓄し、必要に応じて燃料電池により発電できる。工場の様な屋根が断熱されてない建築物の屋根を、真空断熱材で断熱して、コストを最適化する冷房システムであり、蓄電システムを施設しているので全天候型で、既存電力の補助も備えた、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
災害時対策用の太陽光モニュメント塔の太陽光電池のベース部材に真空断熱材を介してバイメタルの熱歪を利用して、太陽光モニュメント塔の台座に反射板を付け、どの角度からでも光が当たるように出来き、太陽光電池の光傾向角度を最適化する受光率１１８％の太陽光発電システムであり、太陽光電池の受光角の最適化が自然科学の原理の応用により可能で、複雑な装置を必要とせず、災害時に電力を蓄電して地域電力に供給する熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システム。
【請求項２】
災害時にライフラインのエネルギと飲料水供給が乱れるのを救護する為、必要とされる飲料水を備蓄することで、平常時は太陽光電池の最適性を生かして発電される電力で水を水素変換して、非常時持ち運べるエネルギとして備蓄し、必要に応じて燃料電池により発電できる、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムの最適性効果を、スマートグリッドを活用することで向上させ、「光の塔」の芸術性をヒューマンライクに生かす、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システム。
【請求項３】
熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムの最適性を生かし、工場の様な屋根が断熱されてない建築物の屋根を、真空断熱材で断熱して、コストを最適化する冷房システムであり、蓄電システムを施設しているので全天候型で、既存電力の補助も備え、制御盤と操作機器が遠隔操作出来る、夏季の様な日が強い時にはコストパフォーマンスが高い、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】太陽光照射光角が、季節、一日の時間帯により可変しており、太陽光電池では垂直角が最適であり、固定式では必ずしも受光率が最適ではなかった為、太陽光電池の本来の性能を生かし切れていなかった。又、受光角を最適に制御しようとしてもアクチュエタ等を利用するなどする為、装置が複雑化する。災害時には、ライフラインのエネルギ供給が乱れ、エネルギ物資備蓄システムが整備される必要が在った。工場の様な、屋根が断熱されていない建築物は、空冷されていないと作業環境が悪く、労働効率が悪い。【０００３】非特許文献１は、バイメタルの製品仕様についての記述であり、性能について詳細の説明などが記されている。しかし、非特許文献１には熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムに関して何らの説明も記載されていない。【０００４】非特許文献２は、真空断熱材の製品仕様についての記述であり、性能について詳細の説明などが記されている。しかし、非特許文献１には熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムに関して何らの説明も記載されていない。【０００５】
【非特許文献１】富士金属株式会社  藤本時男著『バイメタル及びサーモスタット』の記事。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｊｉｂｉｍｅｔａｌ．ｃｏ．ｊｐ
【非特許文献２】旭ファイバーグラス株式会社『真空断熱材』の記事。ｈｔｔｐ；ｗｗｗ．ａｆｇｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｂｕｓｉｎｅｓｓ／ｉｎｄｕｓｔｒｙ／ｃｏｎｓｕｍｅｒ−ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ／ｖｉｐ−ａ．ｓｈｔｍｌ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】上記の状況を鑑み、本発明は、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】上記の課題を解決するための本発明のうち、請求項１に記載する発明は、災害時対策用の太陽光モニュメント塔の太陽光電池のベース部材に真空断熱材を介してバイメタルの熱歪を利用して、太陽光モニュメント塔の台座に反射板を付け、どの角度からでも光が当たるように出来き、太陽光電池の光傾向角度を最適化する受光率１１８％の太陽光発電システムであり、太陽光電池の受光角の最適化が自然科学の原理の応用により可能で、複雑な装置を必要とせず、災害時に電力を蓄電して地域電力に供給する熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムである。【０００８】  上記の課題を解決するための本発明のうち、請求項２に記載する発明は、災害時にライフラインのエネルギと飲料水供給が乱れるのを救護する為、必要とされる飲料水を備蓄することで、平常時は太陽光電池の最適性を生かして発電される電力で水を水素変換して、非常時持ち運べるエネルギとして備蓄し、必要に応じて燃料電池により発電できる、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムの最適性効果を、スマートグリッドを活用することで向上させ、「光の塔」の芸術性をヒューマンライクに生かす、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムである。【０００９】  上記の課題を解決するための本発明のうち、請求項３に記載する発明は、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムの最適性を生かし、工場の様な屋根が断熱されてない建築物の屋根を、真空断熱材で断熱して、コストを最適化する冷房システムであり、蓄電システムを施設しているので全天候型で、既存電力の補助も備え、制御盤と操作機器が遠隔操作出来る、夏季の様な日が強い時にはコストパフォーマンスが高い、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムである。
【発明の効果】
【００１０】本発明に係る熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムのうち、請求項１に記載する発明は、太陽光照射角が季節・時間により可変するが、その受光角最適化を機械的に体系化するのではなく、自然科学の原理の応用により、太陽光照射角が最適角の時のバイメタルが熱ひずむことを利用して、太陽光電池の性能を損なう事無く引き出し、受光率を１８％向上できる熱歪最適光傾向型太陽光電池であり、災害時対策用の太陽光モニュメント塔によるエネルギ備蓄発電システムで、災害時用に電力を蓄電して地域電力に供給できる。本発明に係る熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムのうち、請求項２に記載する発明は、災害時のライフラインの乱れによるエネルギ及び給水供給を、飲料水を備蓄する事で賄い、非常時の救護対策になる。平常時は、その水を電気分解して、水素を作り備蓄するので、災害時エネルギ供給には好循環を生む。水素は、燃料電池発電システムにより、発電できるので災害時エネルギ供給の一助になる。本発明に係る熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムのうち、請求項３に記載する発明は、工場の様な屋根が断熱されてない建築物の屋根を、真空断熱材で断熱して、コストを最適化する冷房システムであり、夏季の様な日が強い時にはコストパフォーマンスが高い、熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】水平面での月平均斜面日射量の最高値４．４９（ＫＷｈ／ｍ２・ｄａｙ）における、Ｕ字型バイメタル１の受光熱面長さ５と、幅６が受ける受光熱量より開口高さが太陽光電池２の傾斜角４の最小値ｃｏｓ（２．１°）を満たすように定め、常時太陽光照射角度が垂直であるように最適化できる。【００１２】水平面での月平均斜面日射量の最高値４．４９（ＫＷｈ／ｍ２・ｄａｙ）における、Ｕ字型バイメタル１の受光熱面が受ける熱量の最高シュミュレーション温度が、１３４１℃であり、これを８％に断熱するのに、厚さ６ｍｍの真空断熱材３を用い、受光熱量より開口高さが傾斜角の最小値ｃｏｓ（２．１°）を満たすように定め、常時太陽光照射角度が垂直であるように最適化する。【００１３】「光の塔」熱歪最適光傾向型太陽光電池システムで、太陽光電池の受光量の最適化により性能を十分引き出せる。
総熱量＝１／２（直射分）×表面積×水平月平均日射量（東京）×１１８％（最適化率）災害時にモニュメント塔を設置する１０，０００世帯地域の電源の７．２％供給を目指す。余剰電力を蓄電し、供えられた発電システムにより水を水素変換して持ち運び可能な電気エネルギとして備蓄する。水素は、必要に応じて燃料電池により発電できる。【００１４】敷地面積１３００ｍ２の工場用熱歪最適光傾向型太陽光電池システムの最適化受光量は１（Ｋｗ・ｈ／ｍ２）で、真空断熱材の断熱効率３．３×１０５％を得る。その効果で、節電できる電気量１２０（Ｋｗ・ｈ）。これは、最適化総発電量の３９％に相当し、晴れの日の総発電量から節電できる電気量の安全率１．２を得る。【００１５】天候不順の時には、蓄電システムが利用でき、真空断熱材と最適化受光システムにより、生産される余剰電気量は、夏季以外の空冷システムが必要ない時と合わせ、工場設備に供給できる。
【実施例】
【００１６】因って、受光効率１８％増の値を得る。【００１７】モージュールデータ。
傾斜角４；θ、受光熱面長さ５；Ｉ、幅６；ａ、月平均斜面日射量最高値；ｅ、
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【００１８】熱歪最適光傾向型太陽光電池を装着する「光の塔」の総発電量、一日２，０００Ｋｗｈ。太陽光電池を２×５ｃｍとして、バイメタル熱歪ベースに装着する太陽光モジュールを装備する。電気分解に必要な電気量を１、０００Ｋｗｈに制限する。水の電気分解槽で水素１３Ｋｇ／（日）製造できる。水素貯蔵の冷凍機に必要な消費電気量は５００ＫＷｈである。【００１９】日射量からモデル化される、工場の屋根の該当面積は１３６０ｍ２で、熱歪最適光傾向型太陽光電池の受光面積２６０ｍ２、工場の夏季の平均蓄熱量は、３．２×１０５（Ｋｃａｌ）、真空断熱材を持いない時の空冷機必要消費電気量は２６０（Ｋｗ・ｈ）で、施工して断熱すると空冷機消費電気量は１８．６（Ｋｗ・ｈ）まで低下し、月蓄電能力３５０（Ｋｗ・ｈ）を必要とする。
【産業上の利用可能性】
【００２０】以上、詳しく説明したとおり、本発明に係る熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄発電システムは、太陽光電池の受光角の最適化が自然科学の原理の応用により可能であり、複雑な装置を必要としない為、家庭用太陽光発電、メガソーラ発電、宇宙太陽光発電にも貢献が期待出来る災害時用蓄電システムであり、「光の塔」芸術性から観光産業に貢献でき、余剰エネルギは随時売電できるので、工場の様な屋根が断熱されていない建築物では、真空断熱材で断熱する事で、高コスパフォーマンスが実現でき、その社会的価値、技術的価値はすこぶる大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】熱歪最適光傾向型太陽光電池システム概要図
【図２】「光の塔」熱歪最適光傾向型太陽光電池エネルギ備蓄システム概要図
【図３】熱歪最適光傾向型太陽光電池断熱蓄電発電空冷システム図
【符号の説明】
【００２２】１．  Ｕ字型バイメタル
２．  太陽光電池
３．  真空断熱材
４．  傾斜角
５．  受光面長さ
６．  受光面幅
７．  「光の塔」熱歪最適光傾向型太陽光電池
８．  スマートグリド
９．  蓄電装置システム
１０．備蓄水槽
１１．水電気分解槽
１２．燃料電池システム
１３．水素冷蔵貯蔵システム
１４．熱歪最適光傾向型太陽光電池
１５．真空断熱材
１６．エアコンディショナ（室内機）
１７．エアコンディショナ（室外機）
１８．蓄電装置
１９．制御盤
２０．スマートグリッド
２１．モニタ
２２．操作機器（ＰＣ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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