JP2000055480A - Solar snow-melting apparatus and method for operating the apparatus at snowfall - Google Patents
Solar snow-melting apparatus and method for operating the apparatus at snowfallInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地における降
雪時の融雪装置およびその装置の降雪時の運転方法に関
し、特に、降雪時に屋根に敷設したソーラーパネルを有
効に利用することにより、雪降ろしの負担を軽減するの
に有効な融雪装置およびそれの運転方法について提案す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a snow melting apparatus for snowfall in a cold region and a method of operating the apparatus during snowfall, and more particularly, to a snow melting system by effectively utilizing a solar panel laid on a roof during snowfall. The present invention proposes an effective snow melting apparatus for reducing the burden on the snow and an operating method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、屋根融雪を行う方法としては、例
えば電気、ガス、石油等を用いてボイラー等で温水（５
０〜７０℃）を発生させ、この温水を屋根に敷設した温
水パイプに供給し循環させることにより行う方法が代表
的なものである。しかし、この方法は、融雪のためのエ
ネルギー、即ち温水をボイラー等を稼働させることによ
り、得ているが、電気や化石燃料を使うためコスト高に
なる。また、屋根の融雪には、必ずしもボイラーで発生
させるような高温水は必要でなく、エネルギーを無駄に
消費することになっているのが実情である。また、融雪
を必要としないために、ボイラーを運転しない場合にお
いては、敷設パイプ内の水が氷結して、パイプが破損す
るというような問題もあった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of melting snow on a roof, for example, hot water (5%) has been used in a boiler or the like using electricity, gas, oil or the like.
A typical method is to generate hot water (0 to 70 ° C.) and supply and circulate this hot water to a hot water pipe laid on the roof. However, this method obtains energy for melting snow, that is, hot water by operating a boiler or the like. In addition, high-temperature water generated by a boiler is not necessarily required for melting snow on a roof, and energy is wasted. In addition, when the boiler is not operated because there is no need to melt snow, there is a problem that water in the laid pipe is frozen and the pipe is damaged.
【０００３】一方、太陽熱を利用するソーラーパネル
は、屋根上に置かれた集熱部にて、温められた温水を一
旦蓄熱槽に導いて貯水したのち、生活用水や風呂水等に
利用するための設備である。しかし、この設備は雪の多
い地域で使う場合、冬期の降雪時期は、屋根に雪が堆積
していることが多く、この場合、太陽からの集熱が困難
になるので、ソーラー温水システムを使用することが事
実上できないのが実情である。[0003] On the other hand, a solar panel using solar heat is used to heat heated hot water to a heat storage tank once in a heat collecting section placed on a roof to store the hot water, and then use the hot water for living water or bath water. Equipment. However, if this equipment is used in a snowy area, the solar hot water system is used during winter snowfall, because snow is often accumulated on the roof, which makes it difficult to collect heat from the sun. The fact is that you can't really do that.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】現在、積雪地における
急務の問題は、積雪除去作業（雪下ろし作業）の簡素化
である。この雪下ろし作業は重労働であり、とくに老齢
化の進んだ家庭においては、人手も足りず辛い作業であ
るから、人手によらない屋根融雪を経済的に行うシステ
ムの確立が求められている。また、太陽熱ソーラーパネ
ルを利用して融雪を図る従来技術の場合、積雪のために
温水集熱の稼働率が低く、肝心な冬期に実質上役に立た
ないという問題があった。このような問題を解決すべく
提案されている既知の技術は、例えばボイラー等の熱源
を用いた温水循環による屋根融雪方式である。この方式
が一般に広く普及しているが、エネルギー使用量が多く
経済的に問題がある上、環境汚染を招くという点で改善
が必要とされている。At present, an urgent problem in snowy areas is to simplify the snow removing operation (snow-removing operation). This snow-removal work is hard work, especially in an aged household, which is laborious and labor-intensive. Therefore, it is required to establish a system for economically melting snow on a roof without manual labor. Further, in the case of the conventional technology for melting snow using a solar thermal solar panel, there is a problem that the operating rate of hot water collection is low due to snow accumulation, and it is practically useless in a critical winter season. A known technique proposed to solve such a problem is, for example, a roof snow melting method by hot water circulation using a heat source such as a boiler. Although this method has been widely used in general, there is a need for improvement in that it consumes a large amount of energy, is economically problematic, and causes environmental pollution.
【０００５】本発明の主たる目的は、太陽熱を利用する
ソーラーパネルを用いて稼働率の高い屋根融雪を図るこ
とにある。本発明の他の目的は、屋根融雪を経済的にし
かも、エネルギーの有効利用およびエネルギー効率の良
い融雪装置およびその方法を提案することにある。本発
明のさらに他の目的は、環境にやさしい屋根融雪を行う
ことのできる融雪装置およびその方法を提案することに
ある。[0005] A main object of the present invention is to achieve high operation snow melting on a roof by using a solar panel utilizing solar heat. It is another object of the present invention to provide a snow melting apparatus and a method for roof snow melting that are economical, have an effective use of energy and are energy efficient. Still another object of the present invention is to propose a snow melting apparatus and a method thereof capable of performing environmentally friendly snow melting on a roof.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、本来は、
集熱の目的で用いられているソーラーパネルを放熱パネ
ルとして機能させると、融雪装置に利用できることに着
目した。即ち、本発明は積雪地域であっても、太陽が出
ている時は、ソーラーパネルから常に集熱ができる筈で
あり、またそのように配管することにより、降雪時期に
おいても高価な燃料の使用を最小限に抑えて効率的にし
かも環境を汚染することなく融雪することができる。こ
のような考え方の下に開発した本発明の基本的な構成
は、屋根に敷設したソーラーパネルをボイラーを介在さ
せて集熱系と放熱系に分けて配管接続し、これらの系の
各供給管中にはポンプを配設すると共に、集熱系の屋根
および放熱系の屋根には降雪もしくは積雪センサーをそ
れぞれ配設し、これらのセンサーの出力に応じて作動す
るボイラーならびにポンプを介し、前記集熱系、放熱系
ソーラーパネルへの温水供給を制御するための制御器、
を設けたことを特徴とするソーラー融雪装置である。Means for Solving the Problems We originally intended that
We focused on the fact that a solar panel used for heat collection could be used as a heat dissipating panel and used as a snow melting device. In other words, the present invention should always be able to collect heat from the solar panel when the sun is out, even in snowy areas, and by using such piping, it is possible to use expensive fuel even during snowfall. Snow melting can be performed efficiently and without polluting the environment. The basic configuration of the present invention developed based on such a concept is that a solar panel laid on a roof is divided into a heat collecting system and a heat dissipating system with a boiler interposed, and connected to a pipe. Inside, a pump is installed, and a snowfall or snowfall sensor is installed on the roof of the heat collection system and the roof of the heat radiation system, respectively. A controller for controlling the supply of hot water to the heat and heat radiation solar panels,
And a solar snow melting apparatus.
【０００７】より具体的には本発明は、屋根に敷設した
ソーラーパネルを、ボイラーを介在させて集熱系と放熱
系とに分けて配管接続し、集熱系のソーラーパネルには
高温センサーを取付けると共に放熱系ソーラーパネルの
戻り配管中には低温センサーを取付け、かつ前記集熱系
ソーラーパネルの戻り配管中には前記センサー間の温度
差に応じて作動する三方切換弁を配設し、この三方切換
弁の切換えによって、集熱温水を放熱系ソーラーパネル
もしくはボイラーのいずれか一方に還流循環させるため
の制御器を配設したことを特徴とするソーラー融雪装置
である。なお、本発明においては、屋根の軒先部分に独
立した放熱系ソーラーパネルを配設することが好まし
い。More specifically, according to the present invention, a solar panel laid on a roof is divided into a heat collecting system and a heat radiating system via a boiler and connected to a pipe, and a high temperature sensor is provided on the solar panel of the heat collecting system. At the same time, a low-temperature sensor is installed in the return pipe of the radiating solar panel, and a three-way switching valve that operates according to the temperature difference between the sensors is provided in the return pipe of the heat collecting solar panel. A solar snow melting apparatus characterized in that a controller for circulating the collected hot water through one of a solar panel and a boiler by switching the three-way switching valve is provided. In the present invention, it is preferable to dispose an independent heat dissipating solar panel at the eaves portion of the roof.
【０００８】本発明はまた、屋根融雪に当たり、屋根に
敷設したソーラーパネルのうち集熱可能なソーラーパネ
ルで作るソーラー集熱温水を、集熱不能となるソーラー
パネルに供給することにより融雪を図ることを特徴とす
るソーラー融雪装置の運転方法を提案する。Another object of the present invention is to melt the snow by supplying the solar collecting hot water produced by the solar panels capable of collecting heat among the solar panels laid on the roof to the solar panels that cannot collect heat. An operation method of a solar snow melting apparatus characterized by the following is proposed.
【０００９】本発明にかかる上記方法においては、上掲
の装置を使うことにより、集熱側屋根に降雪を感知した
ときには、ボイラーを作動させて集熱系のソーラーパネ
ルにボイラー加熱温水を供給することにより集熱側屋根
の融雪を図り、放熱側屋根に一定量以上の積雪を感知し
たときは、ボイラーを作動させて放熱系ソーラーパネル
にボイラー加熱温水を供給して放熱側屋根の融雪を図
り、かつその放熱側屋根の積雪量が一定の量以下になる
と同時に、前記集熱系ソーラーパネルでのソーラー集熱
が可能なときは、前記ソーラー集熱温水を三方切換弁を
介して放熱系ソーラーパネルに供給することで放熱側屋
根の融雪を図り、集熱側ならびに放熱側屋根の両方に積
雪を感知し、または該放熱側屋根に一定量以上の積雪量
を感知したときは、ボイラーを作動させて集熱系および
／または放熱系の各系統のソーラーパネルにボイラー加
熱温水を供給して屋根の融雪を図り、そして、放熱側屋
根でのみ一定量以上の積雪を感知すると共に集熱系ソー
ラーパネルでのソーラー集熱ができないときは、ボイラ
ー加熱温水を放熱系ソーラーパネルに供給して一定量の
積雪になるまで放熱側屋根の融雪を行う、ようにするこ
とが好ましい。In the above method according to the present invention, by using the above apparatus, when snowfall is detected on the heat collecting side roof, the boiler is operated to supply boiler hot water to the solar panel of the heat collecting system. In this way, the roof on the heat collection side melts snow, and when a certain amount of snow is detected on the roof on the heat dissipation side, the boiler is activated to supply hot water to the heat dissipating solar panels to heat the roof on the heat dissipation side. And, when the amount of snow on the heat radiation side roof becomes equal to or less than a certain amount, and when solar heat collection by the heat collecting system solar panel is possible, the solar heat collecting hot water is supplied to the heat dissipating system solar through a three-way switching valve. When the snow is melted on the heat-dissipating roof by supplying it to the panel, snow is detected on both the heat-collecting side and the heat-dissipating roof, or when a certain amount or more of snow is detected on the heat-dissipating roof, The boiler heating hot water is supplied to the solar panels of each system of the heat collection system and / or the heat radiation system to operate the boiler to melt the snow on the roof. When solar heat collection by the thermal solar panel is not possible, it is preferable to supply boiler-heated hot water to the thermal radiation solar panel to melt snow on the radiation side roof until a certain amount of snow is accumulated.
【００１０】本発明方法においては、放熱側屋根が北面
側の屋根で集熱側屋根が南面側屋根であることが好まし
い実施の態様となる。また、本発明方法においては、ボ
イラー温水ならびにソーラー集熱温水を、軒先部分のソ
ーラーパネルに集中して供給することが好ましい実施の
態様である。なお、本発明においては、放熱側屋根に配
設した積雪センサーの設定レベル（Ｌ）、即ちボイラー
温水を供給するか否かの限界量となる一定量の積雪量と
は、雪下ろし作業負担（大体30〜50cm）の限界を指し、
その設定値は自由に変更できるものである。In the method of the present invention, it is a preferred embodiment that the heat radiation side roof is the north side roof and the heat collection side roof is the south side roof. In the method of the present invention, it is a preferred embodiment that hot water for boilers and hot water for solar collection are concentrated and supplied to solar panels at the eaves. In the present invention, the set level (L) of the snow sensor disposed on the heat radiation side roof, that is, a certain amount of snow that is a limit amount of whether or not to supply hot water from the boiler is determined by a snow removal work load (roughly). 30-50cm)
The set value can be freely changed.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明は、屋根に敷設するソーラ
ーパネルを用いて環境にやさしい省エネルギー融雪を実
現するための技術であり、そのための方法として、ソー
ラーパネルを、たとえばボイラーを挟んで集熱系と放熱
系とに分けて独立した配管系として接続して個別に作動
させるようにし、天候、とくに降雪、積雪の状態等に合
わせて、運転方法を変更できるようにした点に特徴があ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a technique for realizing environmentally friendly energy-saving snow melting using solar panels laid on a roof. It is characterized in that the system and the heat radiating system are connected separately as independent piping systems so that they can be operated individually, and that the operation method can be changed according to the weather, especially snowfall, snowfall, and the like.
【００１２】本発明の好適実施形態では、屋根の南面お
よび北面の野地板上部に図１に示すような複数のソーラ
ーパネルＰを敷設する。このソーラーパネルＰの代表的
な構造は、断熱材１の上面に接着したアルミニウム板の
如きフィンプレート２と、このフィンプレート２の中央
部窪み内に配設した鋼パイプ３からなるものである。そ
して、これらのソーラーパネルＰは、配管によって互い
に順次接続され、さらにはボイラー４および必要に応じ
て配設される蓄熱槽（図３）に接続される。In a preferred embodiment of the present invention, a plurality of solar panels P as shown in FIG. A typical structure of the solar panel P includes a fin plate 2 such as an aluminum plate adhered to an upper surface of the heat insulating material 1 and a steel pipe 3 disposed in a central recess of the fin plate 2. These solar panels P are sequentially connected to each other by piping, and further connected to the boiler 4 and a heat storage tank (FIG. 3) provided as necessary.
【００１３】しかも、本発明においては、上記ソーラー
パネルＰをボイラーＢを挟んで南面に配設されることが
好ましい集熱系と北面に配設されることが好ましい放熱
系とに分けて配管接続する。そして、これらの集熱系の
配管および放熱系の配管の中には、ボイラーを介してそ
れぞれ独立した配管となってるため、集熱系Gpおよび放
熱系Epともそれぞれに必要な数のポンプP1、P2を配設し
て、不凍液などを循環させる。In addition, in the present invention, the solar panel P is divided into a heat collecting system which is preferably disposed on the south side with the boiler B interposed therebetween and a heat dissipating system which is preferably disposed on the north side. I do. Since the pipes of the heat collecting system and the pipes of the heat radiating system are independent from each other via a boiler, the necessary number of pumps P 1 are required for both the heat collecting system Gp and the heat radiating system Ep. , by disposing the P 2, it circulates the antifreeze.
【００１４】本発明においては、集熱側屋根には降雪・
積雪センサーS1を、そして放熱側屋根には積雪センサー
S2をそれぞれ配設し、ボイラーおよびポンプP1、P2にそ
れぞれ連繋接続する。ここで、それぞれの系に配設する
センサーS1、S2は、それぞれの役割に応じたのもが配設
される。例えば、放熱側屋根に配設されるセンサーS
2は、この屋根に、一定量の積雪量（Ｌ）、即ち雪下ろ
しの負担が大きくなる30〜50cm程度の積雪を感知するも
のを用いる。例えば、上記の一定量の設定値（Ｌ）とし
て30cmを設定した場合、もし積雪量が30cmを超えたとき
は、常にボイラー温水により融雪し、一方積雪が30cm以
下のときは燃料節約のためにボイラーを作動させないこ
ととし、もし集熱系ソーラーパネルＰからの太陽熱の集
熱が可能であればそのソーラー集熱温水を使って融雪す
る。In the present invention, the roof on the heat collecting side has a snowfall.
Snow sensor a snow sensor S 1, and the heat radiation side roof
S 2 is provided and connected to the boiler and the pumps P 1 and P 2 , respectively. Here, sensors S 1 and S 2 provided in each system are provided according to their respective roles. For example, the sensor S installed on the heat dissipation side roof
2 , a roof is used that senses a certain amount of snow (L), that is, a snow cover of about 30 to 50 cm, which increases the burden of snow removal. For example, if the fixed amount (L) is set to 30 cm, if the amount of snow exceeds 30 cm, the snow will always be melted by hot boiler water. The boiler is not operated, and if solar heat can be collected from the solar collecting system solar panel P, snow is melted using the solar collecting hot water.
【００１５】また、前記集熱系ソーラーパネルGpには高
温センサー５を取付ける一方、ボイラー４もしくは、放
熱系ソーラーパネルEpの戻り配管側には低温センサー６
を取り付ける。そして、これら各センサーの温度差に基
づいて、制御器７を介して三方切換弁10ならびにボイラ
ー４の作動を制御する。即ち、各温度センサー５、６の
温度差が例えば５℃以上と大きいときは、放熱側屋根に
積雪がありその放熱系ソーラーパネルEpに対し集熱側ソ
ーラーパネルGpで得た太陽集熱温水を供給することが可
能であることを意味するから、この場合前記三方切換弁
10を切り換えて該集熱温水を放熱系ソーラーパネルEpに
循環供給して融雪できることを意味している。一方、も
し上記の温度が小さく−５℃の場合、集熱系ソーラーパ
ネルGpでは必要な集熱ができないことを示しているか
ら、この場合積雪量が一定量（Ｌ）を超えていればボイ
ラー４を作動させることが必要になる。ただし、両セン
サー５、６の温度差が小さいとき（−５℃）でも、屋根
融雪が不要の場合（積雪が零のとき）もあるから、この
場合はボイラー４の作動は不要である。A high-temperature sensor 5 is mounted on the heat collecting solar panel Gp, while a low-temperature sensor 6 is mounted on the return pipe side of the boiler 4 or the heat radiating solar panel Ep.
Attach. Then, the operation of the three-way switching valve 10 and the operation of the boiler 4 are controlled via the controller 7 based on the temperature difference between these sensors. That is, when the temperature difference between the temperature sensors 5 and 6 is as large as, for example, 5 ° C. or more, there is snow on the heat radiation side roof and the solar heat collecting hot water obtained by the heat collecting side solar panel Gp is applied to the heat radiation system solar panel Ep. In this case, the three-way switching valve
10 means that the collected hot water can be circulated and supplied to the radiating solar panel Ep to melt snow. On the other hand, if the above-mentioned temperature is small and -5 ° C, it indicates that necessary heat collection cannot be performed by the heat collecting solar panel Gp. In this case, if the snowfall exceeds a certain amount (L), the boiler 4 will need to be activated. However, even when the temperature difference between the two sensors 5 and 6 is small (−5 ° C.), there is a case where the roof snow melting is not required (when the snow cover is zero).
【００１６】なお、上記各配管（パイプ）の内部には、
不凍液を循環させることが好ましい。というのは、水等
を用いると、冬期、内部液を循環させていないときに、
内部で氷結して、パイプの破損の原因になるからであ
る。In addition, inside each of the above-mentioned pipes (pipe),
It is preferable to circulate the antifreeze. This is because when water is used, in winter, when the internal liquid is not circulated,
This is because freezing inside causes damage to the pipe.
【００１７】次に、本発明の融雪装置の具体的な運転方
法を図２を用いて説明する。図２（ａ）は、降雪時にお
ける屋根融雪を示す。この場合、降り始めないし、小降
雪の状態であって、放熱側のみならず集熱側にも屋根に
は容易に融雪できる程度の積雪がある。たとえば、放熱
側屋根で積雪センサーS2にて一定量、即ち設定値以下
（たとえば30cm未満）の積雪を感知しており、一方、集
熱側屋根では降雪センサーS1にて降雪を感知している状
態では、ボイラー４が作動して集熱側ソーラーパネルGp
にのみボイラー加熱温水を供給し、取り敢えず集熱側屋
根のみの融雪を図る。しかし、放熱側屋根では積雪量が
少なく雪下ろし負荷の程度が小さいので、この段階では
融雪は行わない。Next, a specific operation method of the snow melting apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows snow melting on the roof during snowfall. In this case, the roof does not start to fall and it is in a state of small snowfall, and the roof has not only the radiating side but also the snow collecting side on the heat collecting side such that snow can be easily melted. For example, a certain amount in snow sensor S 2 in the heat radiation side roof, i.e. snow and senses the set value or less (e.g., less than 30 cm), while in the heat collector side roof senses the snowfall in snowfall sensor S 1 In a state where the boiler 4 is operating, the solar panel Gp
Only the boiler heating hot water will be supplied, and only the snow on the heat collection side roof will be melted. However, since the amount of snow on the heat radiation side roof is small and the degree of snow removal load is small, snow melting is not performed at this stage.
【００１８】しかし、その放熱側屋根に設定値（Ｌ）以
上（一定量以上）の積雪を感知したときは、ボイラー４
を作動させて、少なくとも放熱系ソーラーパネルEpにボ
イラー加熱温水を供給することが必要である。この場
合、もし集熱系ソーラーパネルGpによる太陽熱の集熱が
可能であれば、そのソーラー集熱温水を前記三方切換弁
10を介して放熱系ソーラーパネルEpに供給して融雪を図
ることができる。However, when snow on the roof on the heat radiation side is detected to be equal to or more than the set value (L) (a certain amount or more), the boiler 4
, It is necessary to supply boiler heating hot water to at least the radiation system solar panel Ep. In this case, if solar heat can be collected by the heat collecting solar panel Gp, the solar heat collecting hot water is supplied to the three-way switching valve.
It can be supplied to the heat dissipating solar panel Ep via 10 to melt snow.
【００１９】図２（ｂ）は、晴天時の場合で、放熱側屋
根にのみ設定値以下の積雪があり、集熱側屋根において
は太陽熱集熱が可能な時、すなわち、集熱側屋根に設置
した降雪センサーS1では降雪を感知せず、放熱側屋根に
設置した積雪センサーS2で一定量（Ｌ）以下の積雪を感
知した時は、集熱側屋根に取り付けた高温センサー５の
温度（Ｘ℃）と放熱側屋根に取り付けた低温センサー６
との温度（Ｙ℃）の温度差、即ち、Ｘ−Ｙの値は大きい
値（25℃）となる。この場合は、高温センサー５および
低温センサー６の間に設置した制御器７によって、ボイ
ラー４の加熱を止め、さらに、集熱系ソーラーパネルGp
の戻り配管９中に配設した三方切換弁10を制御して、該
集熱系ソーラーパネルGp側配管中の温水をボイラー４を
経由させることなく直接に、放熱系ソーラーパネルEpに
循環供給するように切り換える。これにより、放熱側屋
根の融雪を集熱系パネルGpにて集熱した太陽熱集熱温水
にて行うことができる。FIG. 2 (b) shows a case of fine weather, in which there is snowfall below the set value only on the heat-dissipating roof, and when solar heat can be collected on the heat-collecting roof, that is, on the heat-collecting roof. not sense the installation was snowfall sensor S 1 in snowfall, upon sensing a predetermined amount (L) or less of snow in snowfall sensor S 2 installed in the heat radiating side roof, the temperature of the hot sensor 5 mounted on the heat collector side roof (X ° C) and low-temperature sensor 6 attached to the roof on the radiation side
, Ie, the value of XY becomes a large value (25 ° C.). In this case, the heating of the boiler 4 is stopped by the controller 7 installed between the high temperature sensor 5 and the low temperature sensor 6, and the heat collecting solar panel Gp
Of the heat collecting solar panel Gp side by directly controlling the three-way switching valve 10 disposed in the return pipe 9 so as to circulate and supply the hot water in the heat collecting solar panel Gp side to the heat radiation system solar panel Ep without passing through the boiler 4. Switch as follows. Thereby, the snow melting on the heat radiation side roof can be performed by the solar heat collecting hot water collected by the heat collecting panel Gp.
【００２０】図２（ｃ）は、大降り降雪時の場合であっ
て、集熱側ならびに放熱側屋根の両方にかなりの積雪が
ある状態、つまり、集熱側の降雪センサーS1にて、降雪
および積雪を感知し、放熱側積雪センサーS2でも設定値
Ｌ以上の積雪量を感知したときには、ボイラー４を作動
させて少なくとも放熱系、もしくは集熱系、放熱系の両
系統のソーラーパネルGp、Epにボイラー加熱温水を供給
して屋根全面の融雪を図る。[0020] FIG. 2 (c), in the case when oversized snowfall, the state where there is significant snow cover in both the collector side and the heat radiating side roof, that is, at snowfall sensor S 1 of the heat collection side, snowfall and snow senses, when sensing a snowfall set value or more L even radiation side snow sensor S 2 is at least the heat dissipation system actuates the boiler 4 or the heat collection system, solar panels Gp of both strains of the radiating system Supply boiler hot water to Ep to melt snow on the entire roof.
【００２１】図２（ｄ）は、曇天時または小降雨時等の
場合であって、しかも放熱側屋根にのみ設定値Ｌ以上の
積雪があり、そして集熱側屋根においては太陽熱集熱が
不可能な時は、集熱側屋根に取り付けた高温センサー５
の温度（Ｘ℃）と放熱側に取り付けた低温センサー６の
温度（Ｙ℃）との温度差（Ｘ−Ｙ）が小さくなる。例え
ば、｜Ｘ−Ｙ｜の値が５℃未満になったら、高温センサ
ー５および低温センサー６の間に設置した制御器７によ
り、ボイラー４を作動させて、ボイラー加熱温水を放熱
側屋根にのみ循環供給して、放熱側屋根の融雪を図る。FIG. 2 (d) shows the case of cloudy weather or light rain, etc., and there is snow on the roof on the radiating side only above the set value L, and solar heat collection is not on the roof on the collecting side. When possible, a high temperature sensor 5 mounted on the roof
The temperature difference (X−Y) between the temperature (X ° C.) and the temperature (Y ° C.) of the low-temperature sensor 6 attached to the heat radiation side becomes smaller. For example, when the value of | X−Y | becomes less than 5 ° C., the boiler 4 is operated by the controller 7 installed between the high-temperature sensor 5 and the low-temperature sensor 6, and the boiler-heated hot water is supplied only to the radiation side roof. Circulate supply to melt snow on the roof on the heat radiation side.
【００２２】また、本発明の屋根融雪装置のボイラー温
水ならびにソーラー集熱温水を、屋根軒先部分のソーラ
ーパネルに集中して供給できるように配管することによ
り、庇雪を防止し、徐々に屋根全体の融雪を図ることも
可能である。In addition, piping is provided so that hot water of the boiler and hot water of the solar collector of the roof snow melting apparatus of the present invention can be concentrated and supplied to the solar panel at the roof eaves, thereby preventing snow-cover and gradually reducing the entire roof. It is also possible to melt snow.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、屋
根融雪において、天候、降雪の強さ、降・積雪量に応じ
て融雪方法を自動的に選択することができ、これによ
り、電気、ガス、石油等のエネルギー資源を無駄に消費
することなしに、主に太陽熱を利用したソーラーパネル
を用いて、経済的にしかも安全に屋根融雪ができる他、
環境に悪影響を与えることなく極めて実用的である。な
お、本発明は、屋根融雪のみならず、道路、駐車場、玄
関前、階段等の屋外の融雪にも利用できる。さらに、本
発明によれば、常法に従う方法で、ソーラーパネルで集
熱した温水を蓄熱槽に貯め、風呂水や生活用上水として
使用することもできる。As described above, according to the present invention, it is possible to automatically select a snow melting method in accordance with the weather, the intensity of snowfall, and the amount of snowfall and snowfall in the roof snowmelt. Without wasteful use of energy resources such as gas, oil, etc., rooftops can be melted economically and safely using solar panels that mainly use solar heat.
Extremely practical without adverse effects on the environment. The present invention can be used not only for snow melting on roofs but also for snow melting outdoors such as roads, parking lots, entrances, and stairs. Further, according to the present invention, the hot water collected by the solar panel can be stored in the heat storage tank and used as bath water or domestic water in a conventional manner.
【図１】図１は、本発明の屋根融雪装置を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a roof snow melting apparatus according to the present invention.
【図２】図２は、本発明の降雪時における具体的な屋根
融雪装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a specific roof snow melting apparatus during snowfall according to the present invention.
【図３】図３は、本発明の基本的な屋根融雪装置を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a basic roof snow melting apparatus of the present invention.
Ｐ ソーラーパネル P1、P2 ポンプ S1 降雪センサー S2 積雪センサー Gp 集熱系ソーラーパネル Ep 放熱系ソーラーパネル １ 断熱材 ２ フィンプレート ３ 鋼パイプ ４ ボイラー ５ 高温センサー ６ 低温センサー ７ 制御器 ９ 集熱系戻り配管 10 三方切換弁P solar panel P 1, P 2 pump S 1 snowfall sensor S 2 snow sensor Gp collector system solar panel Ep radiator system solar panel 1 heat insulator 2 fin plate 3 steel pipe 4 boiler 5 hot sensor 6 cold sensor 7 controller 9 Collection Heat system return piping 10 Three-way switching valve
Claims (8)
を介在させて集熱系と放熱系に分けて配管接続し、これ
らの系の各供給管中にはポンプを配設すると共に、集熱
系の屋根および放熱系の屋根には降雪もしくは積雪セン
サーをそれぞれ配設し、これらのセンサーの出力に応じ
て作動するボイラーならびにポンプを介し、前記集熱
系、放熱系ソーラーパネルへの温水供給を制御するため
の制御器、を設けたことを特徴とするソーラー融雪装
置。1. A solar panel laid on a roof is divided into a heat collecting system and a heat radiating system via a boiler and connected by piping. A pump is provided in each supply pipe of these systems, and a heat collecting system is provided. A snowfall or snowfall sensor is installed on the roof and the roof of the heat dissipation system, respectively, and the hot water supply to the heat collection system and the heat dissipation system solar panel is controlled through a boiler and a pump that operate according to the output of these sensors. A snow melting device, comprising:
ーを介在させて集熱系と放熱系とに分けて配管接続し、
集熱系のソーラーパネルには高温センサーを取付けると
共に放熱系ソーラーパネルの戻り配管中には低温センサ
ーを取付け、かつ前記集熱系ソーラーパネルの戻り配管
中には前記センサー間の温度差に応じて作動する三方切
換弁を配設し、この三方切換弁の切換えによって、集熱
温水を放熱系ソーラーパネルもしくはボイラーのいずれ
か一方に還流循環させるための制御器を配設したことを
特徴とするソーラー融雪装置。2. A solar panel laid on a roof is divided into a heat collecting system and a heat radiating system via a boiler, and connected to each other by piping.
A high temperature sensor is attached to the solar panel of the heat collecting system, and a low temperature sensor is mounted in the return pipe of the solar panel of the heat radiating system, and according to the temperature difference between the sensors in the return pipe of the solar panel of the heat collecting system. A solar system, comprising a three-way switching valve that operates, and a controller for returning and circulating the collected hot water to one of a solar panel and a boiler by switching the three-way switching valve. Snow melting equipment.
パネルを配設したことを特徴とする請求項１または２に
記載の装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein an independent heat dissipating solar panel is provided at an eaves portion of the roof.
ーパネルのうち集熱可能なソーラーパネルで作るソーラ
ー集熱温水を、集熱不能となるソーラーパネルに供給す
ることにより融雪を図ることを特徴とするソーラー融雪
装置の運転方法。4. Melting snow on a roof by supplying solar collecting hot water made of a solar panel capable of collecting heat among solar panels laid on the roof to a solar panel that cannot collect heat. How to operate a solar snow melting device.
置を使って屋根融雪を行うに当たり、 集熱側屋根に降雪を感知したときには、ボイラーを作動
させて集熱系のソーラーパネルにボイラー加熱温水を供
給することにより集熱側屋根の融雪を図り、 放熱側屋根に一定量以上の積雪を感知したときは、ボイ
ラーを作動させて放熱系ソーラーパネルにボイラー加熱
温水を供給して放熱側屋根の融雪を図り、かつその放熱
側屋根の積雪量が一定の量以下になると同時に、前記集
熱系ソーラーパネルでのソーラー集熱が可能なときは、
前記ソーラー集熱温水を三方切換弁を介して放熱系ソー
ラーパネルに供給することで放熱側屋根の融雪を図り、 集熱側ならびに放熱側屋根の両方に積雪を感知し、また
は該放熱側屋根に一定量以上の積雪量を感知したとき
は、ボイラーを作動させて集熱系および／または放熱系
の各系統のソーラーパネルにボイラー加熱温水を供給し
て屋根の融雪を図り、 そして、放熱側屋根でのみ一定量以上の積雪を感知する
と共に集熱系ソーラーパネルでのソーラー集熱ができな
いときは、ボイラー加熱温水を放熱系ソーラーパネルに
供給して一定量の積雪になるまで放熱側屋根の融雪を行
う、ようにすることを特徴とするソーラー融雪装置の降
雪時運転方法。5. When performing roof snow melting using the solar snow melting apparatus according to claim 1 or 2, when a snowfall is detected on the heat collecting side roof, the boiler is operated to heat the solar panel of the heat collecting system. Hot water is supplied to melt the snow on the heat-collecting roof, and when a certain amount of snow is detected on the heat-dissipating roof, the boiler is activated to supply boiler-heated hot water to the heat-dissipating solar panels and supply heat to the heat-dissipating roof. When the amount of snow on the radiating side roof is reduced to a certain amount or less and solar heat collection by the heat collecting system solar panel is possible,
The solar heat collecting hot water is supplied to the radiating system solar panel through a three-way switching valve to melt the snow on the radiating side roof, and to sense the snow on both the collecting side and the radiating side roof, or to detect the snow on the radiating side roof. When a certain amount of snowfall is detected, the boiler is operated to supply hot water to the solar panels of each system of the heat collection system and / or heat dissipation system to melt snow on the roof. If only a certain amount of snow can be sensed and the solar heat collection by the heat collecting solar panel cannot be performed, boiler hot water is supplied to the heat radiating solar panel to melt the snow on the heat radiation side roof until a certain amount of snow is collected. And a method for operating the solar snow melting device during snowfall.
南面側屋根である請求項４または５に記載の運転方法。6. The operating method according to claim 4, wherein the heat radiation side roof is a north side roof and the heat collection side roof is a south side roof.
を、軒先部分のソーラーパネルに集中して供給し融雪を
図ることを特徴とする請求項４または５に記載の運転方
法。7. The operating method according to claim 4, wherein the boiler hot water and the solar heat collecting hot water are intensively supplied to a solar panel at an eaves portion to melt snow.
限界をいう請求項５に記載の運転方法。8. The driving method according to claim 5, wherein the certain amount of snow cover means a limit of a snow-removing work load.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103216870A (en) * | 2013-05-06 | 2013-07-24 | 上海工程技术大学 | Multi-energy conversion control system |
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| US10240360B1 (en) * | 2017-09-06 | 2019-03-26 | Aharon Akad | Snow removal tent |
| WO2021140244A1 (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-15 | Institut Für Nachhaltigkeit - Förderverein Für Weiterbildung, Wissenschaft Und Forschung Für Kreative Nachhaltigkeit | Energy-absorbing shell and also building fitted out therewith |
| CN115085659A (en) * | 2022-06-07 | 2022-09-20 | 黄山九星环保科技股份有限公司 | Automatic deicing and snow melting system applied to solar photovoltaic panel |
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1998
- 1998-08-07 JP JP22439698A patent/JP3263366B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN115085659A (en) * | 2022-06-07 | 2022-09-20 | 黄山九星环保科技股份有限公司 | Automatic deicing and snow melting system applied to solar photovoltaic panel |
| CN115085659B (en) * | 2022-06-07 | 2023-04-28 | 黄山九星环保科技股份有限公司 | Automatic deicing and snow melting system applied to solar photovoltaic panel |
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