太陽熱ヒートポンプ空調・給湯システムの技術開発その１ 太陽光・太陽熱２層構造パネルの技術開発

摘要

暖房と給湯は熱需要であり、系統電力に替えて日射エrnネルギーから最大限熱エネルギーを創出する技術が必要rnとされている。しかし、屋根は太陽光発電パネル敷設のrn最大化が期待されているため、太陽熱利用機器による熱rnエネルギーの取得余地が乏しくなっている。その太陽光rn発電パネルは発電効率が低いため、入射する太陽エネルrnギーの多くがパネルの加熱等に費やされ、パネル温度のrn上昇が発電効率の低下を招いている。したがって、電力rnだけではなく熱エネルギーも同時に取得できるような太rn陽エネルギー利用パネルの開発が期待される。rn一方、全電化住宅で用いられる深夜電力利用のヒートrnポンプ給湯機は、住宅の熱需要に応える機器でありながrnら太陽熱を利用していないものが大部分で、冬期においrnては深夜の低温外気から採熱するため効率が大幅に低下rnするという課題がある。rnすなわち、屋根面でパネルが太陽熱エネルギーの大部rn分を放散している一方で、給湯機が不利な条件下で外気rnから採熱するという無駄が生じている。rnまた、住宅の暖冷房設備で主流のヒートポンプ式エアrnコンは、全館空調であっても、住宅外皮の高断熱化の進rn展に伴う熱源容量の相対的な過大化により負荷率が下がrnり、エネルギー効率の低下が見られるようになってきた。rn以上の認識により、本開発では、パネル裏面から太陽rn熱を取得する太陽光・太陽熱２層構造パネルと水・空気rn熱源ヒートポンプユニットを用いた太陽熱エネルギー利rn用空調（部分負荷時にエアコンを代替）・給湯設備を開発rnすることとした。システム構成を図1 に示す。