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自然エネルギーで駆動する太陽電池架台 

エコブームや自然エネルギーブームもあって、太陽電池に関する話題が豊富である。
特に太陽追尾など太陽光の効率アップを狙ったアイデアも多い。しかし、その多くが発電したエネルギーを追尾にも使用している。せっかく発電したエネルギーを使わずに、もっと効率よく太陽光を太陽電池に当てるにはどうしたらいいか。できればこれも自然エネルギーでやってみたい。

そう考えたのかどうか、三洋電機は平成5年に変わった実用新案を出願している(審査請求していないため失効している)。

実用新案 公開H5-8963 太陽電池架台 出願:三洋電機 (ただし、みなし取り下げ)
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これは太陽の高さに合わせて太陽電池の角度を変えるものだが、その駆動に気体の入ったシリンダを使っている。太陽が上がり、気温または太陽熱の上昇を利用して気体を温め、その膨張を利用して太陽電池の下部にあるシリンダを動かすことで太陽電池の仰角を上げるというしかけ。

匝が思うに気体を温める方法がなかなかうまくいくのかなっていう思いと、1日を考えると東西方向に振る方が効率がよいように思える。
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さて、太陽電池を傾けると効率がいい理由は次の通りだ。
太陽光が直角に当たっている時を100とする。太陽電池を30度倒してみると、太陽光のあたる面積が減って86.6になってしまう。

南中高度だけ考えると、東京での夏至の日は太陽が地平から高度77度の位置、冬至の日は高度31度となる。すなわち1年で46度も角度が変わるため太陽電池の設置角度は考えて取り付けねばならない。三洋電機の実用新案はこの太陽高度を考えているわけだ。
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南中高度だけ考えると、夏至の日は太陽が地平から高度77度の位置、冬至の日は高度31度となる。すなわち1年で46度も角度が変わるため太陽電池の設置角度は考えて取り付けねばならない。三洋電機の実用新案はこの太陽高度を考えているわけだ。

しかし実際には1日に東から西へと太陽は移動する。これは46度の変化どころではない。朝方と夕方では発電効率が著しく悪くなるだろう。仰角だけでなく東西方向も振る必要があるのだ。だがやたら振るとエネルギーを使ってしまう。せっかく効率よくしても追尾でエネルギーを消費したらなくてもいいじゃん、ということになりかねない。
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そこで東西方向も自然エネルギーで振りたいわけだ。
ここは一考しなければならない。

(つづくかも)

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