持続可能な社会を実現する太陽エネルギーの高効率利用・無廃熱化システムの開発

开发高效利用太阳能和零废热系统，实现可持续发展的社会

基本信息

批准号：
21J13148
负责人：
寺島康平
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13148/
关键词：
太陽エネルギー集熱発電需要推定シミュレーション

项目摘要

（1）自然環境調和型PV/Tソーラーパネルの小型化・高効率化に関する研究PV/Tソーラーパネルの小型・効率化を目的とし、凝縮部を銅管構造から扁平管構造にし、太陽電池の種類を単結晶シリコンからCISとしたPV/Tソーラーパネル装置を製作して実験を行った。このパネルは最大で太陽エネルギーの74％を熱・電力に同時に変換することが可能であることを示した。またPV/Tソーラーパネルの表面に設置するカバーガラスの影響を検証するため、PV/Tソーラーパネルのカバーガラスを、カバーガラスなし・白板カバーガラス設置・白板エンボスカバーガラス設置の3つの条件にして実験を行った。夏季において、白板エンボスカバーガラスを設置したPV/Tソーラーパネルの発電効率が11.5 %であるのに対し、カバーガラスを設置していないPV/Tソーラーパネルは発電効率が14.2 %と高く、効率面で有効であることを示した。また白板カバーガラスよりも白板エンボスカバーガラスの方が、パネル表面からの熱放射を抑制し、環境への熱負荷を削減できることを、集熱効率線図を用いて定量的に示した。（2）PV/Tソーラーパネルを導入したゼロ・エネルギー・ハウス（ZEH）の提案開発したパネルを導入した、太陽エネルギー熱電供給設備システムを用いたゼロ・エネルギー・ハウス（ZEH）の提案を、モンテカルロ・シミュレーションの手法を用いて行った。本研究では、全館暖冷房を行う戸建住宅を想定し、PV/Tソーラーパネルおよび通常の太陽電池の導入面積割合の検討を行った。計算の結果、最適導入面積割合時に住宅の約98%のエネルギーを太陽エネルギーのみで供給可能であることを示した。本研究では全館暖房を行う想定のため熱需要が大きいが、PV/T ソーラーパネルを用いて直接熱供給を行うことで、ZEHの実現が可能であることを示した。

(1)研究与自然环境相协调的PV/T太阳能电池板的小型化和高效化。为了使PV/T太阳能电池板变得更小、更高效，我们将冷凝部分从铜管结构改为了我们制作了由单晶硅改为CIS的PV/T太阳能电池板装置并进行了实验。该面板表明，可以将高达 74% 的太阳能同时转化为热能和电能。另外，为了验证安装在PV/T太阳能电池板表面的防护玻璃的影响，将PV/T太阳能电池板的防护玻璃设置在三种情况下：无防护玻璃、安装白色防护玻璃、并安装了白色压花盖玻璃。夏季，带有白色压花防护玻璃的PV/T太阳能电池板的发电效率为11.5%，而没有防护玻璃的PV/T太阳能电池板的发电效率高达14.2%。它是有效的。此外，使用集热效率图，我们定量地证明了白色压花防护玻璃比白色防护玻璃更能抑制面板表面的热辐射，并减少对环境的热负荷。 (2) 使用 PV/T 太阳能电池板的零能源房屋 (ZEH) 提案我们提出了使用太阳能供热和供电系统的零能源房屋 (ZEH)，该系统使用蒙特卡罗开发的电池板 - 通过模拟进行。方法。在这项研究中，我们假设一座单户住宅对整个建筑进行供暖和制冷，并检查了安装 PV/T 太阳能电池板和普通太阳能电池的面积比。计算结果表明，在最佳安装面积比下，仅太阳能就可以提供房屋约98%的能源。虽然本研究假设整个建筑都会供暖，热量需求会很大，但我们已经证明，ZEH可以通过使用PV/T太阳能电池板直接供热来实现。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

自然環境調和型PV/Tソーラーパネルのカバーガラスが性能に与える影響の検証

验证盖板玻璃对环保PV/T太阳能电池板性能的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lingying Li;Wanli Li;Mizuki Tenjimbayashi;Masayuki Kanehara;Tomonobu Nakayama;Takeo Minari;寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治
通讯作者：
寺島康平，佐藤春樹，伊香賀俊治

自然環境調和型PV/Tソーラーパネルの省エネルギー性・環境熱負荷の評価

环保PV/T太阳能电池板节能及环境热负荷评价