JP2007107240A - 建物の外壁用発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡便で設置スペース、設置コストの少ない、太陽電池を用いた建物の外壁用発電システムを提供する。
【解決手段】フィルム形太陽電池２を建物外壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池２を充放電コントローラ４を介し蓄電池６及び近接する負荷９に接続する。これによって、フィルム形太陽電池を壁面に貼着するため、強風に強く、耐震性もある、設置スペース、設置コストの少ない、発電システムとできる。さらに、近接する領域のペリメータ用空調にも利用することが容易であり、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも貢献できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、太陽電池を用いた建物の外壁用発電システムに関する。

外壁に太陽光電池を設置する時は強固な取付け架台の上にパネル上の多結晶シリコンや単結晶シリコンの太陽電池を設置している。また、太陽電池からの排熱のためにパネル裏面に空間を設けている。さらに発電効率を上げるために、パネルに角度をつけているのが一般的であり、意匠的にも見苦しさを防ぐための工夫が強いられており、利用できる建物が限られており、一般に普及するに至っていない。また、太陽電池を電源とするペリメータ用空調機は普及していない。

この一方で、太陽電池パネルを建物の屋根や外壁に取付け架台なしに設置する開示も見られる（特許文献１参照）。
特開２００１−３０８３６４号公報（図１、要約）

太陽電池の設置は、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも推奨されているが、建物の外壁への配置は、強風・耐震対策などのために強固な取付け架台をなくすことは規模が大きくなればなるほどかなり困難であった。一方で、窓際および外壁側の室内空間部分であるペリメータゾーンは、日射や外気温度など外部の熱変化の影響が大きいため、通常その部分を他と区分してファンコイルユニットなどで冷暖房を行っている。これは、ペリメータゾーンの内側のインテリアゾーンとは異なり、かなりばらつきと変化の多い特性をもっており、ペリメータ用空調は、インテリア空調とは別にした、個々の温度変化に迅速に対応した空調が望まれる。

そこで、本発明の課題は、簡便で設置スペース、設置コストが少なく、ペリメータ用空調にも対応できる建物の外壁用発電システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、フィルム形太陽電池を建物外壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池を充放電コントローラを介し蓄電池及び近接する負荷に接続する建物の外壁用発電システムとする。これによって、フィルム形太陽電池を壁面に貼着するため、強風に強く、耐震性もある、設置コストの少ない、発電システムとできる。従来の太陽電池パネルの取付け架台が不要になり、特別の設置スペースも不要とできる。さらに、近接する領域のペリメータ用空調にも利用することが容易であり、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも貢献できる。

また、前記負荷にペリメータ用空調機を含む建物の外壁用発電システムとすれば、ペリメータゾーンの独立安定した空調が可能となる。

また、前記ペリメータ用空調機が、前記負荷の一部とされる温度センサと無線制御部によりコントロールされる建物の外壁用発電システムとすれば、ペリメータゾーンの安定した空調管理が可能となる。

また、前記充放電コントローラと前記負荷との間に商用電源への切替手段を設けた建物の外壁用発電システムとすれば、蓄電池を備えた自立型の発電システムを補い、信頼性の高いシステムとすることができる。

本発明によれば、フィルム形太陽電池を建物外壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池を充放電コントローラを介し蓄電池及び近接する負荷に接続する建物の外壁用発電システムとしたことによって、フィルム形太陽電池を壁面に貼着するため、強風に強く、耐震性もある、設置コストの少ない、発電システムとできる。従来の太陽電池パネルの取付け架台が不要になり、特別の設置スペースも不要とできる。さらに、近接する領域のペリメータ用空調にも利用することが容易であり、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも貢献できる。

以下本発明の実施の形態を図示例を伴い説明する。

図１は、本発明による一実施の形態としての太陽電池による自立型の建物の外壁用発電システムの構成図を示し、太陽電池による自立型の発電システム１は、フィルム形太陽電池２，２，２と、これらのフィルム形太陽電池２，２，２をまとめて電気的に接続する接続箱３と、この接続箱３は、充放電コントローラ４を介し、蓄電池６（ここでは、サイクル用鉛蓄電池）及び負荷９に接続される。負荷９には、図示のようなペリメータ用空調機７、これに繋がれた、温度センサ５、無線アンテナを含む無線制御部８が例示されている。接続箱３は、設けることが望ましいが、充放電コントローラ４との接続により、設置を省略することも可能である。

充放電コントローラ４は、蓄電池６に接続箱３からの太陽電池の発電電力を蓄電し、蓄電池６からの電力を負荷９に対して供給する制御を行っている。

この実施の形態は、充放電コントローラ４と負荷９の間にパワーコンディショナーを介し商用連系点を設け、商用電源に接続すれば、フィルム形太陽電池とともに、商用電源をも電源とした他の形態の発電システムにも変更できる。

フィルム形太陽電池２は、図２に外観図を示すように、プラスチックフィルム２２上に形成したフレキシブルな太陽電池で剛体の太陽電池より軽量である。

この実施の形態では、図３に、フィルム形太陽電池２を貼着した建物の壁面８０の断面図を示す。建物の壁面８０は、プレキャストコンクリートパネル８０ｂが、保持枠８０ａに保持されて構成される。フィルム形太陽電池２は、このプレキャストコンクリートパネル８０ｂ上に接着剤で貼着されている。

この壁面８０の内側には、フィルム形太陽電池２からの集合接続された端子が保持枠８０ａの一部或はプレキャストコンクリートパネル８０ｂの穴を通して入り、壁面８０の内側に設けられた、接続箱３、充放電コントローラ４を介し、蓄電池６及び負荷９に接続される。負荷９には、ペリメータ用空調機７、これに繋がれた、温度センサ５、無線アンテナを含む無線制御部８が含まれる（図３にはペリメータ用空調機７のみ図示している。）。

図４には、建物８１の壁面８２に縦長にフィルム形太陽電池２を貼着した例を示す。図５には、建物８３の壁面８４に横長にフィルム形太陽電池２を貼着した例を示す。

この実施の形態では、フィルム形太陽電池２で発電された電力は、接続箱３、充放電コントローラ４を介し、蓄電池６に蓄電され、充放電コントローラを介してペリメータ用空調機７を、温度センサ５、無線アンテナを含む無線制御部８によって、制御する。

さらに他の実施の形態として、上記の実施の形態における充放電コントローラと負荷との間に商用電源への切替手段を設ければ、蓄電池を備えた自立型の発電システムを補い、信頼性の高いシステムとすることができる。負荷の商用電源への切替手段は、蓄電池の電圧を検出し、自動的に商用電源への切替を一定時間行うものであるのが望ましいが、押しボタンスイッチなどの手動切替手段であってもよい。

上記のように、本発明によるフィルム形太陽電池による建物の外壁用発電システムは、設置のスペースと手間と設置コストを節減でき、地球温暖化対策にも寄与するものとして産業上の利用可能性は大きい。

本発明による一実施の形態としてのフィルム形太陽電池を用いた建物の外壁用発電システムの構成図である。 本発明で用いるフィルム形太陽電池のシートの一例の外観図である。 本発明による一実施の形態としてのフィルム形太陽電池を貼着した建物の壁面の断面図である。 本発明による一実施の形態としての、建物の壁面に縦長にフィルム形太陽電池を貼着した例を示す建物の立面図である。 本発明による一実施の形態としての、建物の壁面に横長にフィルム形太陽電池を貼着した例を示す建物の立面図である。

符号の説明

１ 発電システム、２ フィルム形太陽電池、３ 接続箱、４ 充放電コントローラ、５ 温度センサ、６ 蓄電池、７ ペリメータ用空調機、８ 無線アンテナを含む無線制御部、９ 負荷、２２ プラスチックフィルム、８０ 壁面、８０ａ 保持枠、８０ｂ プレキャストコンクリートパネル、８１，８３ 建物、８２，８４ 壁面。

Claims (4)

1. フィルム形太陽電池を建物外壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池を充放電コントローラを介し蓄電池及び近接する負荷に接続することを特徴とする建物の外壁用発電システム。
2. 前記負荷にペリメータ用空調機を含むことを特徴とする請求項１に記載の建物の外壁用発電システム。
3. 前記ペリメータ用空調機が、前記負荷の一部とされる温度センサと無線制御部によりコントロールされることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の外壁用発電システム。
4. 前記充放電コントローラと前記負荷との間に商用電源への切替手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建物の外壁用発電システム。
   

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