(57)【要約】      （修正有）【課題】循環水を消費することがなく、冷却塔や空冷放熱器等の特別な冷却装置が不要な太陽電池パネル冷却システムを提供する。【解決手段】太陽電池パネル１０の裏面に設けられ、裏面に循環液の流路を形成させる冷却部２０と、循環液を環通させる蓄冷熱部を有する循環路３０、３２とを備え、循環液の循環路での循環により、昼間の太陽電池パネルの熱を蓄冷熱部（貯水槽４０）に蓄えさせて太陽電池パネルを冷却し、夜間、太陽電池パネル１０の熱によって暖められた蓄冷熱部を冷却するため、循環液を太陽電池パネル１０の裏面に循環させ、太陽電池パネル１０における外気との温度差と放射冷却作用とで循環液を冷却し、これにより蓄冷熱部を冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルを冷却するための太陽電池パネル冷却システムにおいて、
太陽電池パネルの裏面に設けられ、該裏面に循環液の流路を形成させる冷却部と、
該冷却部の該流路への入口側と該流路の出口側がそれぞれ接続され、該循環液を環通させる蓄冷熱部を有する循環路とを備え、
該循環液の該循環路での循環により、昼間の該太陽電池パネルの熱を該蓄冷熱部に蓄えさせて該太陽電池パネルを冷却し、
夜間、該太陽電池パネルの熱によって暖められた該蓄冷熱部を冷却するため、該蓄冷熱部を有する該循環路に該循環液を循環させると共に該循環液を該太陽電池パネルの裏面に循環させ、該太陽電池パネルにおける外気との温度差と放射冷却作用とで該循環液を冷却し、これにより該蓄冷熱部を冷却するようにしたことを特徴とする太陽電池パネル冷却システム。
【請求項２】
前記蓄冷熱部が前記循環路の途中に設けられた貯水槽であると共に、該貯水槽の貯水が前記循環液であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル冷却システム。
【請求項３】
前記循環液が、前記貯水で満たされた前記貯水槽に設けられた前記循環路を一部を構成する熱交換器内を通過することを特徴とする請求項２記載の太陽電池パネル冷却システム。
【請求項４】
前記循環路の一部に、地中に埋設された熱交換器が設けられ、
該熱交換器の周辺の地中により、前記蓄冷熱部が形成されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル冷却システム。
【請求項５】
前記循環液が、不凍液であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の太陽電池パネル冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルを冷却するための太陽電池パネル冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽電池パネル本体は、発電時に発熱し、その熱を除去しないと発電効率を下げてしまうことになる。そのため、太陽電池パネル本体を冷却する仕組みが各種提案されている。例えば、特許文献１の太陽電池パネル散水システムは、生活排水を浄化する浄化槽と、浄化槽の排水を貯える貯水槽と、太陽電池パネルに散水する散水器と、貯水槽の水を散水器に送るポンプとを備えることを特徴とし、太陽電池パネルの表面温度を感知する温度感知器と温度感知器からの信号に基づいてポンプの動作／停止を指示する制御部を備え、また、雨水も活用して、水を有効に活用するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７５５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の太陽電池パネルから熱を除去する方法では、生活排水が発生しない施設では、散水する水が枯渇する可能性があり、水がなくなると冷却できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、循環水を消費することがなく、冷却塔や空冷放熱器等の特別な冷却装置が不要であり、ファン等の複雑な構成を用いない分、省電力となり、且つ設備コストが低減できる太陽電池パネル冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の太陽電池パネル冷却システムは、太陽電池パネルの裏面に設けられ、裏面に循環液の流路を形成させる冷却部と、冷却部の流路への入口側と流路の出口側がそれぞれ接続され、循環液を環通させる蓄冷熱部を有する循環路とを備え、循環液の循環路での循環により、昼間の太陽電池パネルの熱を蓄冷熱部に蓄えさせて太陽電池パネルを冷却し、夜間、太陽電池パネルの熱によって暖められた蓄冷熱部を冷却するため、蓄冷熱部を有する循環路に循環液を循環させると共に循環液を太陽電池パネルの裏面に循環させ、太陽電池パネルにおける外気との温度差と放射冷却作用とで循環液を冷却し、これにより蓄冷熱部を冷却するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の太陽電池パネル冷却システムは、蓄冷熱部が循環路の途中に設けられた貯水槽であると共に、貯水槽の貯水が循環液であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の太陽電池パネル冷却システムは、循環液が、貯水で満たされた貯水槽に設けられた循環路を一部を構成する熱交換器内を通過することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の太陽電池パネル冷却システムは、循環路の一部に、地中に埋設された熱交換器が設けられ、熱交換器の周辺の地中により、蓄冷熱部が形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の太陽電池パネル冷却システムは、循環液が、不凍液であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願の発明によれば、循環水を消費することがなく、冷却塔や空冷放熱器等の特別な冷却装置が不要であり、ファン等の複雑な構成を用いない分、省電力となり、且つ設備コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る太陽電池パネル冷却システムの第１の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る太陽電池パネル冷却システムの第２の実施例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る太陽電池パネル冷却システムの第３の実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態における太陽電池パネル冷却システムは、太陽電池パネル本体が発電に伴って温度が上昇し発電効率を下げてしまうことへの対策として、太陽電池パネル本体を冷却するためのシステムである。太陽電池パネル冷却システムは、太陽電池パネルの裏面に設けられ、裏面に循環液の流路を形成させる冷却部と、冷却部の流路への入口側と流路の出口側がそれぞれ接続され、循環液を環通させる蓄冷熱部を有する循環路とを備え、循環液の循環路での循環により、昼間の太陽電池パネルの熱を蓄冷熱部に蓄えさせることにより太陽電池パネルを昼間に冷却し、夜間、蓄熱した蓄冷熱部を有する循環路に循環液を循環させると共に循環液を太陽電池パネルの裏面に循環させ、太陽電池パネルにおける外気との温度差と放射冷却作用とで循環液を冷却し、これにより蓄冷熱部を冷却するようにした構成である。以下、具体的な実施例で、本願発明の内容を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明に係る太陽電池パネル冷却システムの第１の実施例を示す説明図である。図１に示す太陽電池パネル冷却システム１は、太陽電池パネル本体１０に対し、冷却部２０、貯水槽４０、配管３０，３２等を備えている。冷却部２０は、太陽電池パネル本体１０の裏面に設けられ、この裏面に後述する循環液（貯水）４２の流路を形成させるものである。冷却部２０は、具体的には、例えば、樹脂製シートであって、溝状の凹部が形成され、この凹部が冷却部２０の全面に渡って蛇行する一筋の溝になっている。そして、太陽電池パネル本体１０の裏面と冷却部２０との間に、凹部による流路が形成され、この流路に循環液（貯水）４２が流れることにより、循環液（貯水）４２が太陽電池パネル本体１０の裏面の全面に渡って蛇行しつつ接することになる。
【００１５】
貯水槽４０は、冷却部２０の流路への入口側が配管３０を介して下部に接続され、流路の出口側が配管３２を介して上部に接続されている。また、配管３０の途中には、循環液（貯水）４２を循環させるための循環ポンプ３４が設けられている。尚、貯水槽４０に満たされている貯水４２は、例えば、水等の液体で、本実施例の場合、配管３０、冷却部２０、配管３２及び貯水槽４０を循環する循環液が、貯水４２と兼ねており、貯水槽４０にため置かれつつ、循環ポンプ３４によって循環することになる。
【００１６】
このような構成の本実施例１における太陽電池パネル冷却システム１では、貯水槽４０の貯水（循環液）４２を太陽電池パネル本体１０の冷却水として循環する回路構成で、昼間に太陽電池パネル本体１０からの放熱によって加熱され温度が上昇した貯水槽４０内の温水である貯水（循環液）４２を、夜間、太陽電池パネル本体１０に循環させることで、太陽電池パネル本体１０から大気との温度差による放熱と放射冷却作用とで冷却するようにすることができる。すなわち、貯水槽４０及び貯水４２が、蓄冷熱部を形成している。
【実施例２】
【００１７】
実施例１では、循環液と貯水とが同じ例えば水を用いて、貯水を循環させる方式であったが、循環液と貯水とを別々にすることも可能であり、本実施例２は、その例である。図２は、本発明に係る太陽電池パネル冷却システムの第２の実施例を示す説明図である。
【００１８】
図２に示す太陽電池パネル冷却システム２は、太陽電池パネル本体１０に対し、冷却部２０、貯水槽４０、配管３０，３２、熱交換器３６等を備えている。冷却部２０、貯水槽４０及び配管３０，３２は、実施例１と同様である。尚、貯水槽４０に到った配管３０と配管３２とは、貯水槽４０の内部で熱交換器３６に連通され、冷却部２０、配管３０，３２を循環する循環液は、貯水槽４０の中では熱交換器３６を通り、貯水槽４０に蓄えられた貯水４４と直接接することはない。
【００１９】
このような構成の本実施例２における太陽電池パネル冷却システム２では、循環液を太陽電池パネル本体１０の冷却水として循環する回路構成で、昼間に太陽電池パネル本体１０からの放熱によって加熱され温度が上昇した循環液を、熱交換器３６を介して貯水槽４０内に導き、循環液の熱を熱交換器３６を介して貯水槽４０の貯水４４に移するようにする。すなわち、貯水槽４０及び熱交換器３６で、蓄冷熱部を形成している。このような循環により、貯水４４の温度が上昇することになるが、夜間、太陽電池パネル本体１０に、貯水槽４０内で貯水の熱を熱交換器３６を介して循環液に移し、暖まった循環液を循環させることで、太陽電池パネル本体１０から大気との温度差による放熱と放射冷却作用とで循環液を冷却するようにすることができ、これにより貯水槽４０の温水（貯水）を冷却することができる。
【実施例３】
【００２０】
実施例１及び実施例２では、放熱手段として貯水槽４０を用いた方法であったが、本実施例３は、貯水槽４０とは異なる放熱手段を用いた例である。図３は、本発明に係る太陽電池パネル冷却システムの第３の実施例を示す説明図である。
【００２１】
図３に示す太陽電池パネル冷却システム３は、太陽電池パネル本体１０に対し、冷却部２０、配管３０，３２、熱交換器５０等を備えている。冷却部２０及び配管３０，３２は、実施例１と同様である。尚、配管３０と配管３２とは、熱交換器５０に連通され、冷却部２０、配管３０，３２を循環する循環液は、熱交換器５０を通る。尚、熱交換器５０は、地中に埋設されている。
【００２２】
このような構成の本実施例３における太陽電池パネル冷却システム３では、循環液を太陽電池パネル本体１０の冷却水として循環する回路構成で、昼間、太陽電池パネル本体１０からの放熱によって加熱され温度が上昇した循環液を、地中に埋設された熱交換器５０を通すことにより、熱が熱交換器５０の周辺の地中に移ることで、循環液が地中の冷熱によって冷却される。そして、地中の冷熱によって冷却された循環液が冷却部２０に導かれ、太陽電池パネル本体１０を冷却させることになる。このような循環により、地中の温度が上昇することになるが、夜間、太陽電池パネル本体１０に、地中の熱を熱交換器５０を介して循環液に移し、暖まった循環液を循環させることで、太陽電池パネル本体１０から大気との温度差による放熱と放射冷却作用とで循環液を冷却するようにすることができ、これにより地中を冷却することができる。このように、熱交換器５０の周辺の地中により、蓄冷熱部が形成されている。
【００２３】
このような実施例１や実施例２や実施例３の太陽電池パネル冷却システム１，２，３によれば、太陽電池パネル本体１０を冷却するにあたり、冷却塔や空冷放熱器等の特別な冷却装置が不要であり、ファン等の複雑な構成を用いない分、省電力となり、且つ設備コストが低減できる。また、水の蒸発熱を用いないので循環水を消費することがなく、水資源の少ない砂漠等での太陽光発電設備の冷却利用に有用性が高い。さらに、放射冷却作用により循環液の温度を夜間の外気温度以下に下げることが可能で、その分昼間における太陽電池の冷却効果が大きい。
【００２４】
尚、上述では、循環液が水である例で説明したが、夜間の周囲温度が極めて下がる地域で用いる場合には、循環液に不凍液を用いることで、循環液が凍結して循環しなくなるという問題を解決することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、循環水を消費することがなく、冷却塔や空冷放熱器等の特別な冷却装置が不要であり、ファン等の複雑な構成を用いない分、省電力となり、且つ設備コストが低減できる太陽電池パネル冷却システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１・・・・太陽電池パネル冷却システム
２・・・・太陽電池パネル冷却システム
３・・・・太陽電池パネル冷却システム
１０・・・太陽電池パネル本体
２０・・・冷却部
３０・・・配管
３２・・・配管
３４・・・循環ポンプ
３６・・・熱交換器
４０・・・貯水槽
４２・・・循環液（貯水）
４４・・・貯水
５０・・・熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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