JP2014175506A - Solar cell panel water sprinkling system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell panel water sprinkling system which utilizes continuously supplied domestic wasted water for cooling a solar cell panel.SOLUTION: The solar cell panel water sprinkling system, which includes a water-purifier tank for purifying domestic wasted water, a water storage tank for storing the wasted water in the water-purifier tank, a sprinkler for sprinkling the water to a solar cell panel, and a pump for pumping the water in the water storage tank to the sprinkler, is provided. The solar cell panel water sprinkling system includes: a temperature sensor which senses a surface temperature of the solar cell panel; and a control section which instructs the operation/stoppage of the pump on the basis of a signal from the temperature sensor. The solar cell panel water sprinkling system also utilizes rain water thereby making effective use of water.

Description

本発明は、太陽電池パネルを冷却して太陽電池の発電効率を高めるための太陽電池パネル散水システムに関するものである。   The present invention relates to a solar cell panel watering system for cooling a solar cell panel to increase the power generation efficiency of the solar cell.

太陽電池パネルの温度が上昇すると太陽電池の発電効率が低下することが知られている。
そこで、太陽電池パネルに散水して冷却することが提案されていた。
例えば、特許文献１には、雨水貯留槽に貯留された水を太陽電池パネルに散水する装置が開示されている。
しかし、雨水をそのまま太陽電池パネルに散水することは、必ずしも適切でない。散水される水の水温によって冷却効率が低下したり、水質によって太陽電池パネルの汚損や周辺空気の汚染を招いたりするためである。
この問題を解決するものとして、特許文献２には、地下に濾過層を設けて浄化するとともに水温を高めることのないシステムが開示されている。 It is known that the power generation efficiency of a solar cell decreases when the temperature of the solar cell panel rises.
Therefore, it has been proposed to cool the solar cell panel by spraying water.
For example, Patent Document 1 discloses an apparatus that sprays water stored in a rainwater storage tank onto a solar cell panel.
However, it is not always appropriate to spray rainwater as it is on the solar cell panel. This is because the cooling efficiency is lowered due to the water temperature of the sprinkled water, or the solar cell panel is polluted and the surrounding air is polluted by the water quality.
As a solution to this problem, Patent Document 2 discloses a system in which a filtration layer is provided in the basement for purification and the water temperature is not increased.

特許文献１及び特許文献２に開示されたものはいずれも散水される水が雨水である。雨水はその供給が不確実であり、太陽電池パネルを冷却するために必要な量の水が貯水されていない場合が多く発生してしまう。特に、夏の暑い時期に降雨が少ない場合が問題となる。   As for the thing disclosed by patent document 1 and patent document 2, the water sprayed is rainwater. The supply of rainwater is uncertain and often occurs when the amount of water necessary for cooling the solar panel is not stored. In particular, there is a problem when there is little rainfall during the hot summer season.

特開２０１０−０３４１０８号公報JP 2010-034108 A 特開２０１３−０３８１０２号公報JP 2013-0308102 A

解決しようとする課題は、継続的に供給される生活排水を活用して太陽電池パネルを冷却する太陽電池パネル散水システムを提供することである。   The problem to be solved is to provide a solar panel watering system that cools the solar panel by utilizing the continuously supplied domestic wastewater.

本発明の太陽電池パネル散水システムは、
生活排水を浄化する浄化槽と、
前記浄化槽の排水を貯える貯水槽と、
太陽電池パネルに散水する散水器と、
前記貯水槽の水を前記散水器に送るポンプとを備えることを特徴とする。 The solar battery panel watering system of the present invention is
A septic tank to purify domestic wastewater,
A water storage tank for storing the waste water of the septic tank;
A watering device for watering the solar panel;
And a pump for sending water from the water storage tank to the sprinkler.

生活排水を散水する。生活排水はある程度の量が継続的に出るので、散水に必要な量の水が貯水されている可能性が高まる。
生活排水をそのまま散水すると、太陽電池パネルの汚損や周辺空気の汚染を招いたりするおそれがある。そこで、浄化槽によって浄化した水を散水する。 Watering domestic wastewater. Since a certain amount of domestic wastewater is continuously discharged, the possibility that the amount of water necessary for watering is stored increases.
If the domestic wastewater is sprinkled as it is, there is a risk that the solar cell panel may be polluted or the surrounding air may be polluted. Therefore, water purified by the septic tank is sprinkled.

本発明の太陽電池パネル散水システムは、
太陽電池パネルの表面温度を感知する温度感知器と、
前記温度感知器からの信号に基づいて前記ポンプにその動作／停止を指示する制御部を備え、
前記制御部は、前記表面温度が所定の温度以上の場合に前記ポンプにその動作を指示し、前記表面温度が所定の温度未満の場合に前記ポンプにその停止を指示することを特徴とする。 The solar battery panel watering system of the present invention is
A temperature sensor for sensing the surface temperature of the solar panel;
A control unit that instructs the pump to operate / stop based on a signal from the temperature sensor;
The control unit instructs the pump to operate when the surface temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and instructs the pump to stop when the surface temperature is lower than a predetermined temperature.

水を有効に活用するため、太陽電池パネルの表面温度が所定の温度以上の場合にのみ散水する。ここで、所定の温度は、太陽電池の発電効率が低下するような温度として太陽電池の特性に基づいて定めればよい。例えば４０℃とすることが考えられる。
また、制御部において、太陽電池パネルの表面温度以外の要素を含めて判断してもよい。例えば、太陽電池が発電を行わない夜間には太陽電池パネルの表面温度にかかわらず散水をしないことができる。 In order to effectively use water, water is sprayed only when the surface temperature of the solar cell panel is equal to or higher than a predetermined temperature. Here, the predetermined temperature may be determined based on the characteristics of the solar cell as a temperature at which the power generation efficiency of the solar cell decreases. For example, it can be considered that the temperature is 40 ° C.
Further, the control unit may make a determination including elements other than the surface temperature of the solar cell panel. For example, at night when the solar cell does not generate power, watering can be prevented regardless of the surface temperature of the solar cell panel.

本発明の太陽電池パネル散水システムは、
雨水を浄化する雨水処理槽を備え、
前記貯水槽は、前記浄化槽及び前記雨水処理槽の排水を貯えることを特徴とする。 The solar battery panel watering system of the present invention is
It has a rainwater treatment tank that purifies rainwater,
The water storage tank stores waste water from the septic tank and the rainwater treatment tank.

生活排水に加えて雨水をも活用する。雨水についても、雨水処理槽によって浄化して散水する。貯水槽には、生活排水と雨水とが一緒に貯水される。
また、散水された水の一部が屋根から雨樋に流入し、再び貯水槽に戻る。散水のために必要な水量を減少させることとなる。（散水された水の一部は「雨水」ではないが、雨水と同様に雨樋に流入する。） Utilize rainwater in addition to domestic wastewater. Rainwater is also purified and sprinkled by a rainwater treatment tank. In the water tank, domestic wastewater and rainwater are stored together.
Moreover, a part of the sprinkled water flows into the gutter from the roof and returns to the water storage tank again. The amount of water required for watering will be reduced. (Some of the sprinkled water is not “rainwater” but flows into the gutter just like rainwater.)

本発明の太陽電池パネル散水システムは、
前記貯水槽は地下に埋設されたことを特徴とする。 The solar battery panel watering system of the present invention is
The water tank is buried underground.

地下に埋設された貯水槽によって、水温が一定（１５℃程度）に保たれる。   The water temperature is kept constant (about 15 ° C) by a water tank buried underground.

本発明の太陽電池パネル散水システムは、
前記ポンプから前記散水器に送られる水を滅菌する滅菌器を備えることを特徴とする。 The solar battery panel watering system of the present invention is
A sterilizer for sterilizing water sent from the pump to the sprinkler is provided.

貯水槽に貯えられる水は浄化槽又は雨水処理槽によって浄化されたものであるが、貯水中に菌が繁殖してしまうこともありえる。また、浄化槽又は雨水処理槽によって浄化された水は下水等への放流に適したものではあるが、散水して蒸発させる場合には空気中への菌の放出をより少なくしたい。このため、滅菌器によって、散水直前に滅菌する。   Although the water stored in the water storage tank is purified by the septic tank or the rainwater treatment tank, the bacteria may propagate in the storage water. Moreover, although the water purified by the septic tank or the rainwater treatment tank is suitable for discharge into sewage, etc., when watering and evaporating, it is desired to reduce the release of bacteria into the air. For this reason, the sterilizer is sterilized immediately before watering.

本発明の太陽電池パネル散水システムは、
前記散水器は屋根のうちの太陽電池パネルのない箇所にも散水することを特徴とする。 The solar battery panel watering system of the present invention is
The sprinkler sprays water on a portion of the roof where there is no solar cell panel.

太陽電池パネルは屋根の上に設けられていることが多い。屋根の上において太陽電池パネルに散水する際、その周辺の屋根にも散水する。屋根を冷却し、建物内の温度を下げることができる。   Solar cell panels are often provided on the roof. When watering the solar panel on the roof, water is sprayed on the surrounding roof. The roof can be cooled and the temperature inside the building can be lowered.

継続的に供給される生活排水を活用して太陽電池パネルを冷却する太陽電池パネル散水システムを提供することができる。また、発明の実装形態により、水を有効活用することができ、雨水をも利用することができる。更に、水温を保って冷却効率を保持することができ、空気中への菌の放出をより少なくすることができ、建物内の温度を下げることができる。   It is possible to provide a solar panel watering system that cools the solar panel by utilizing the continuously supplied domestic wastewater. Moreover, according to the implementation form of the invention, water can be used effectively, and rainwater can also be used. Furthermore, the cooling efficiency can be maintained by maintaining the water temperature, the release of bacteria into the air can be reduced, and the temperature in the building can be lowered.

図１は、太陽電池パネル散水システムを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a solar panel watering system.

図１は、太陽電池パネル散水システムを示す図である。浄化槽１は、生活排水を浄化するものであり、一般的なものでよい。雨水処理槽２は、雨水を浄化するものであり、一般的なものでよい。浄化槽１及び雨水処理槽２からの排水が、貯水槽３に貯えられる。浄化槽１及び雨水処理槽２からの排水は、下水等への放流に適した清浄なものである。したがって、貯水槽３の容量を超える雨水及び生活排水を下水等に放流することとしてよい。   FIG. 1 is a diagram showing a solar panel watering system. The septic tank 1 purifies domestic waste water and may be a general one. The rainwater treatment tank 2 purifies rainwater and may be a general one. Waste water from the septic tank 1 and the rainwater treatment tank 2 is stored in the water tank 3. The drainage from the septic tank 1 and the rainwater treatment tank 2 is clean and suitable for discharge into sewage or the like. Therefore, rainwater and domestic wastewater exceeding the capacity of the water storage tank 3 may be discharged into sewage or the like.

貯水槽３は、地下に埋設されており、貯水槽３内の水温は、１５℃前後に保たれている。   The water tank 3 is buried underground, and the water temperature in the water tank 3 is kept around 15 ° C.

ポンプ４によって貯水槽３内の水が散水器に送られる。その際、滅菌器５によって滅菌される。なお、滅菌器５は、散水される水を滅菌するものであり、一般的なものでよい。
散水器は、図において６ａ、６ｂ、６ｃで示す３つが設けられている。各々の散水器は、直径１００ｍｍ程度の小型のもので、一般的なものでよい。散水器の数は、太陽電池パネルの面積に応じて設計すればよい。また、散水器の数が多い場合には、１本のパイプでなく、分岐パイプを用いてもよい。
なお、散水器６ａ及び６ｃから散水された水の一部は、屋根のうちの太陽電池パネルのない箇所にも散水される。 The water in the water storage tank 3 is sent to the sprinkler by the pump 4. At that time, it is sterilized by the sterilizer 5. The sterilizer 5 is for sterilizing water to be sprinkled, and may be a general one.
Three sprinklers shown by 6a, 6b, 6c in the figure are provided. Each watering device is a small one having a diameter of about 100 mm and may be a general one. What is necessary is just to design the number of sprinklers according to the area of a solar cell panel. Moreover, when there are many sprinklers, you may use a branch pipe instead of one pipe.
In addition, a part of the water sprayed from the water sprinklers 6a and 6c is sprinkled also on the part of the roof where there is no solar cell panel.

散水器６から散水された水は、太陽電池パネル１０を冷却し、一部が蒸発する。滅菌器５によって滅菌されているので、蒸発の際の空気中への菌の放出が少ない。
蒸発しない分の水は、雨樋７に集まり、雨水処理槽２に流入し、浄化された上で、再び貯水槽３に流入する。 The water sprayed from the water sprinkler 6 cools the solar cell panel 10 and partly evaporates. Since sterilization is performed by the sterilizer 5, the release of bacteria into the air during evaporation is small.
The water that does not evaporate gathers in the rain gutter 7, flows into the rainwater treatment tank 2, is purified, and then flows into the water storage tank 3 again.

太陽電池パネル１０には温度感知器８が設けられている。温度感知器８は太陽電池パネル１０のいずれの箇所に設けてもよいが、上部に設けることが好ましい。散水された水は流下するので、上部では散水しない場合における太陽電池パネル１０の表面温度を感知しやすいためである。なお、複数の温度感知器を設け、感知された温度の平均値を求めるなどのことをしてもよい。
温度感知器８によって感知された温度は、データとして制御部９に送信される。制御部９は、感知された温度が４０℃以上であればポンプ４及び滅菌器５を動作させ、４０℃未満であればポンプ４及び滅菌器５を停止させる。ただし、夜間は常に停止させる。（夜間であるか否かの判断は、時計機能を有する、太陽電池の出力電流を求める、その他適宜な方法で行うことができる。）
ポンプ４及び滅菌器５の動作／停止は、同時に行う。滅菌器５は、ポンプ４から散水器６に送られる水を滅菌するものであり、ポンプ４の動作時には動作すべきであり、ポンプ４の停止時には停止していてよい。 The solar cell panel 10 is provided with a temperature sensor 8. Although the temperature sensor 8 may be provided in any location of the solar cell panel 10, it is preferable to provide it in the upper part. This is because the sprinkled water flows down, so that it is easy to sense the surface temperature of the solar cell panel 10 when water is not sprayed at the top. A plurality of temperature sensors may be provided, and an average value of the detected temperatures may be obtained.
The temperature detected by the temperature sensor 8 is transmitted to the control unit 9 as data. The controller 9 operates the pump 4 and the sterilizer 5 if the detected temperature is 40 ° C. or higher, and stops the pump 4 and the sterilizer 5 if it is less than 40 ° C. However, always stop at night. (Determination of whether or not it is nighttime can be performed by other appropriate methods such as obtaining a solar cell output current having a clock function.)
The pump 4 and the sterilizer 5 are operated / stopped simultaneously. The sterilizer 5 sterilizes water sent from the pump 4 to the sprinkler 6, should operate when the pump 4 is operating, and may be stopped when the pump 4 is stopped.

以下、供給及び使用される水量について説明する。建物は１０名の従業者が使用する事務所であり、４ｍ×７ｍの大きさの太陽電池パネルが屋根に据付けられている。生活排水は、１日につきおよそ２００リットルである。
１つの散水器は、直径およそ２．５ｍの円形のエリアに散水するものであり、散水量は１分間につき１０リットルである。散水は太陽電池パネル１０の表面温度が高いときにのみ行われるが、１時間につき２分３０秒程度（２分につき５秒）で十分である。特許文献１においても、このような間歇的な散水で十分な冷却効果を得られることが示されている。温度感知器８によって測定される太陽電池パネル１０の表面温度に基づいて制御すれば、これ以下の散水量となる。すなわち、１時間につき２５リットルの散水を行うことで十分である。４ｍ×７ｍの大きさの太陽電池パネルに散水するために６台の散水器がある。すなわち、散水に必要な最大水量は、１時間につき１５０リットル（２５リットル×６台）である。 Hereinafter, the amount of water supplied and used will be described. The building is an office used by 10 employees, and 4m x 7m solar panels are installed on the roof. Domestic wastewater is approximately 200 liters per day.
One sprinkler sprays a circular area having a diameter of approximately 2.5 m, and the sprinkling amount is 10 liters per minute. Watering is performed only when the surface temperature of the solar cell panel 10 is high, but about 2 minutes 30 seconds per hour (5 seconds per 2 minutes) is sufficient. Also in patent document 1, it is shown that sufficient cooling effect can be acquired by such intermittent watering. If it controls based on the surface temperature of the solar cell panel 10 measured by the temperature sensor 8, it will become the amount of watering below this. That is, it is sufficient to spray 25 liters per hour. There are 6 sprinklers to sprinkle solar panels with a size of 4m x 7m. That is, the maximum amount of water required for watering is 150 liters per hour (25 liters × 6 units).

散水された水は、およそ４０％が蒸発し、６０％が雨樋７によって集水されて貯水槽３に戻る。散水から貯水槽３に戻るまでの時間はおよそ５分と短く、散水された水の６０％が次に利用される前に貯水槽３に戻り再利用可能であると考えてよい。   About 40% of the sprinkled water evaporates, and 60% is collected by the gutter 7 and returned to the water tank 3. The time from the sprinkling to returning to the water tank 3 is as short as about 5 minutes, and it can be considered that 60% of the sprinkled water can be returned to the water tank 3 and reused before the next use.

ある日の朝に、前日の生活排水である２００リットルが貯水槽３に貯えられているとする。この水により、３時間２０分の散水ができる。２００リットルが散水され、その６０％の１２０リットルが貯水槽３に戻り再び散水され、その６０％の７２リットルが貯水槽３に戻り再び散水され、以下同様に積算すれば、２００／（１−０．６）の５００リットルの水が使用でき、１時間につき１５０リットルである散水量で除算すれば３時間２０分の散水に必要な水量であることがわかる。   It is assumed that 200 liters, which is the daily waste water from the previous day, is stored in the water tank 3 one morning. This water can spray water for 3 hours and 20 minutes. 200 liters of water is sprinkled, 60% of 120 liters are returned to the water tank 3 and water is sprinkled again, and 60% of 72 liters are returned to the water tank 3 and water is sprinkled again. 0.6) of 500 liters of water can be used, and if divided by the amount of water spraying that is 150 liters per hour, the amount of water required for watering for 3 hours and 20 minutes is found.

散水することで太陽電池パネルの表面温度が低下し、その後再び上昇するまでは散水が不要であることを勘案すれば１日につき３時間２０分又はより長時間の散水ができる。盛夏であっても、昼間の暑い時間帯に散水でき、１日にわたって太陽電池の発電効率を保つことができると考えられる。   Sprinkling water can reduce the surface temperature of the solar cell panel, and after that, it can be sprayed for 3 hours 20 minutes per day or longer, considering that water spraying is unnecessary until it rises again. Even in the midsummer, it is considered that water can be sprayed in the hot daytime, and the power generation efficiency of the solar cell can be maintained for one day.

以上は雨水が供給されない場合の計算値であり、雨水の供給があればさらに余裕を持って、本発明の太陽電池パネル散水システムが散水に必要な水量を貯水することがわかる。   The above is the calculated value when rainwater is not supplied, and it can be seen that the solar panel watering system of the present invention stores the amount of water necessary for watering with a margin if rainwater is supplied.

継続的に供給される生活排水を活用して太陽電池パネルを冷却する太陽電池パネル散水システムを提供することができる太陽電池パネル散水システムであり、多くの建設業者及び個人による利用が考えられる。   It is a solar panel watering system that can provide a solar panel watering system that cools the solar panel by utilizing the continuously supplied wastewater, and can be used by many construction companies and individuals.

１ 浄化槽
２ 雨水処理槽
３ 貯水槽
４ ポンプ
５ 滅菌器
６ 散水器
７ 雨樋
８ 温度感知器
９ 制御部
１０ 太陽電池パネル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Septic tank 2 Rainwater treatment tank 3 Water storage tank 4 Pump 5 Sterilizer 6 Sprinkler 7 Rain gutter 8 Temperature sensor 9 Control part 10 Solar cell panel

Claims (6)

生活排水を浄化する浄化槽と、
前記浄化槽の排水を貯える貯水槽と、
太陽電池パネルに散水する散水器と、
前記貯水槽の水を前記散水器に送るポンプとを備えることを特徴とする、太陽電池パネル散水システム。 A septic tank to purify domestic wastewater,
A water storage tank for storing the waste water of the septic tank;
A watering device for watering the solar panel;
A solar panel watering system comprising: a pump for sending water from the water storage tank to the watering device. 太陽電池パネルの表面温度を感知する温度感知器と、
前記温度感知器からの信号に基づいて前記ポンプにその動作／停止を指示する制御部を備え、
前記制御部は、前記表面温度が所定の温度以上の場合に前記ポンプにその動作を指示し、前記表面温度が所定の温度未満の場合に前記ポンプにその停止を指示することを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池パネル散水システム。 A temperature sensor for sensing the surface temperature of the solar panel;
A control unit that instructs the pump to operate / stop based on a signal from the temperature sensor;
The control unit instructs the pump to operate when the surface temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and instructs the pump to stop when the surface temperature is lower than a predetermined temperature. The solar cell panel watering system according to claim 1. 雨水を浄化する雨水処理槽を備え、
前記貯水槽は、前記浄化槽及び前記雨水処理槽の排水を貯えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の太陽電池パネル散水システム。 It has a rainwater treatment tank that purifies rainwater,
The solar cell panel watering system according to claim 1 or 2, wherein the water storage tank stores waste water from the septic tank and the rainwater treatment tank. 前記貯水槽は地下に埋設されたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池パネル散水システム。   The solar cell panel watering system according to any one of claims 1 to 3, wherein the water storage tank is buried underground. 前記ポンプから前記散水器に送られる水を滅菌する滅菌器を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池パネル散水システム。   The solar panel watering system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a sterilizer for sterilizing water sent from the pump to the watering machine. 前記散水器は屋根のうちの太陽電池パネルのない箇所にも散水することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池パネル散水システム。   6. The solar cell panel watering system according to claim 1, wherein the watering device sprays water on a portion of the roof where there is no solar cell panel.
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CN111622432A (en) * 2020-05-28 2020-09-04 深圳市鹏之艺建筑设计有限公司 Modern city green energy-saving building
CN113131862A (en) * 2021-03-10 2021-07-16 俞林杰 A light energy utilization rate hoisting device for solar cell panel

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