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熱回収型太陽電池ルーバーに関する実験的研究

人工気象室実験と屋外実験による検討

梅田 和彦*1・生天目 泰*1

低炭素社会実現に向けて再生可能エネルギーの利用促進が重要課題となっている。その一環として太陽光発電の普及が図られているが,その発電効率は低く太陽エネルギーの1割から2割程度しか電気として活用されていない。
本研究では,エネルギーの効率的な利用の観点から,発電の機能に加えて熱回収も同時に行える熱回収型太陽電池ルーバー(以降,ルーバー)を考案し,試験体により人工気象室実験と屋外実験を実施して熱回収性能の確認を行った結果,得られた主な知見は以下のとおりである。
1)日射でルーバーの温度が上昇し,その結果ルーバー出入口水温差が大きくなるので熱回収量が増大する。
2)春季の太陽エネルギーの約1割を発電に,約2割を熱回収に利用できる。

キーワード:  日射遮蔽,太陽光発電,太陽熱回収,実験,二酸化炭素削減

*1 技術センター 建築技術開発部 建築生産技術開発室

Experimental Study on a Hybrid Solar Louver Incorporating Photovoltaic Modules and a Solar Thermal Energy Recovery System

Study on Experiment in Artificial Climate Room and Outdoor Experiment

Kazuhiko UMEDA*1 and Yasushi NAMATAME*1

Renewable energy is necessary for achieving a low-carbon society. Photovoltaic modules have an electricity generation efficiency of less than 20 percent, which means the remaining thermal energy is not harnessed. To improve this efficiency, the authors have developed a hybrid solar louver incorporating a photovoltaic module and a solar thermal recovery system (HSL) that simultaneously generates electricity and recovers solar thermal energy . The purpose of this study was to estimate the ratio of solar thermal energy recovered by the HSL. The estimation was conducted by means of experiments in an artificial climate room as well as outdoors. The following results were obtained.
1) Solar radiation raised the surface temperature of the photovoltaic module above the air temperature. As a result, the HSL recovered more solar thermal energy.
2) In the spring, the HSL generated electricity with an efficiency of almost 10%, while its solar thermal recovery efficiency was almost 20%.

Keywords:  solar shading, photovoltaic generation, solar thermal recovery, measurement, carbon dioxide reduction

*1 Construction Technology Development Section, Building Technology Development Department, Technology Center