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）关于自然环境友好型PV/T太阳能电池板的微型化和效率的研究，以微型化和PV/T太阳能电池板的微型化和效率，我们制造了一种具有铜管结构的PV/T太阳能电池板设备，以使管结构和一种由单晶型硅硅制成的铜管结构。该面板显示，多达74％的太阳能可以同时转化为热量和功率。此外，为了验证在PV/T太阳能电池板表面上安装的盖玻璃的效果，我们在三个条件下使用PV/T太阳能电池板的盖玻片进行了实验：没有盖玻片，白板盖玻片和白板盖盖玻璃。在夏季，带有白色压花盖玻璃的PV/T太阳能电池板的发电效率为11.5％，而没有盖玻璃的PV/T太阳能电池板的发电效率为14.2％，表明它们在效率方面有效。此外，使用热收集效率图，定量显示的是白色压花盖玻璃可以抑制面板表面的热辐射并减少环境上的热负载，而不是白色盖玻璃。（2）使用Monte Carlo Simulation方法实施了使用太阳能热电供应系统的零能量房屋（ZEH）使用PV/T太阳能电池板提出的零能量室（ZEH）。在这项研究中，我们考虑了PV/T太阳能电池板和常规太阳能电池的面积比，考虑到整个建筑物中加热和冷却的脱离房屋。计算表明，在最佳安装面积比下，只能提供太阳能的大约98％的房屋能量。这项研究表明，尽管热量需求很高，因为整个建筑物应该被加热，但可以通过使用PV/T太阳能电池板直接提供热量来实现ZEH。

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