JP5389744B2 - Heat recovery system - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池パネルの背面に設置される熱回収システムに関する。   The present invention relates to a heat recovery system installed on the back surface of a solar cell panel.

二酸化炭素を放出することのない太陽からの放射エネルギーを、汎用的なエネルギーに変換して利用する場合がある。
例えば、太陽光発電は、所定の範囲に敷き詰められた太陽電池パネルにより太陽光を受光して発電を行う。
In some cases, radiant energy from the sun that does not release carbon dioxide is converted into general-purpose energy.
For example, solar power generation generates power by receiving sunlight from a solar cell panel spread over a predetermined range.

太陽光発電による発電量は、太陽電池の設置面積により決定するため、発電量をより多く得るためには、太陽電池の設置面積を広くする必要がある。ところが、太陽電池の設置が可能な範囲は限られているため、太陽光発電のみによる放射エネルギーの利用効率には限界があった。   Since the amount of power generated by solar power generation is determined by the installation area of the solar cell, it is necessary to increase the installation area of the solar cell in order to obtain a larger amount of power generation. However, since the range in which solar cells can be installed is limited, there is a limit to the use efficiency of radiant energy only by solar power generation.

そのため、特許文献1や特許文献2等に示すように、太陽からの放射エネルギーをより効率的に利用することを目的として、太陽電池の背面に集熱パネルを備え、太陽光発電とともに太陽熱を集熱する発電集熱システムが開発されている。   Therefore, as shown in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like, for the purpose of more efficiently using radiant energy from the sun, a solar panel is provided with a heat collecting panel on the back of the solar cell to collect solar heat together with solar power generation. Heating power collection systems have been developed.

特開平10−62017号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-62017 特開昭56−64474号公報JP 56-64474 A

従来の発電集熱システムは、集熱パネルにより集熱した太陽熱を、配管を介して貯湯槽に移動させるのが一般的であるが、太陽熱の移動時に放熱してしまうおそれがあった。
また、従来の発電集熱システムは、太陽電池と集熱パネルとが一体にパネル化されたものであるため、予め太陽電池が設置されている箇所に採用する場合には、既存の太陽光発電システムを撤去して、設置しなおす必要があった。
Conventional power generation and heat collection systems generally move solar heat collected by a heat collection panel to a hot water storage tank via a pipe, but there is a risk that heat will be dissipated when the solar heat moves.
In addition, since a conventional power generation and heat collection system is a panel in which a solar cell and a heat collection panel are integrally formed, when the solar cell is installed in advance, an existing solar power generation system is used. The system had to be removed and re-installed.

このような観点から、本発明は、既存の太陽電池パネルを利用して太陽熱の回収を効率的に行うことを可能とした熱回収システムを提案することを課題とする。   From such a viewpoint, an object of the present invention is to propose a heat recovery system capable of efficiently recovering solar heat using an existing solar cell panel.

前記課題を解決するために、本発明の熱回収システムは、太陽電池パネルの背面側に設置される集熱部と、前記集熱部の背面を覆う蓋部材と、前記集熱部に接続された熱輸送部と、が一体に構成されてなり、前記集熱部は前記太陽電池パネルの背面に密着される平板と前記平板の背面を覆う断熱材とを有し、前記熱輸送部は冷媒管と前記平板と前記冷媒管とを連結する熱伝導部材とを有していて、前記蓋部材の周縁は前記枠部材に密着するように構成されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a heat recovery system of the present invention is connected to a heat collection unit installed on the back side of a solar cell panel, a lid member covering the back surface of the heat collection unit, and the heat collection unit. A heat transporting unit, and the heat collecting unit has a flat plate that is in close contact with the back surface of the solar cell panel and a heat insulating material that covers the back surface of the flat plate, and the heat transporting unit is a refrigerant. It has the heat conduction member which connects a pipe | tube, the said flat plate, and the said refrigerant | coolant pipe | tube, The periphery of the said cover member is comprised so that it may closely_contact | adhere to the said frame member, It is characterized by the above-mentioned.

かかる熱回収システムによれば、平板と熱輸送部とが断熱材により覆われているため、回収した熱が移動時に放熱されることが抑制されている。そのため、太陽からの放射エネルギーを効率的に回収することができる。
また、太陽電池パネルの枠内を利用して、既存の太陽電池に設置することが可能に構成されているため、新たに発電集熱システムを配設する従来の技術と比較して、手間や費用を削減することができる。
さらに、蓋材により遮蔽されているため、断熱材への雨水等の浸水が防止されるとともに、放熱が抑制される。
According to such a heat recovery system, since the flat plate and the heat transporting part are covered with the heat insulating material, the recovered heat is prevented from being dissipated during movement. Therefore, the radiation energy from the sun can be efficiently recovered.
In addition, because it is configured so that it can be installed in an existing solar cell using the inside of the solar cell panel, compared with the conventional technology that newly installs a power generation and heat collection system, Cost can be reduced.
Furthermore, since it is shielded by the lid member, it is possible to prevent rainwater or the like from entering the heat insulating material and to suppress heat dissipation.

前記熱回収システムにおいて、前記熱伝導部材が、前記平板の背面と前記断熱材との間に介設された第一のシート材と、前記前記冷媒管の外面に周設された第二のシート材と、を備えていれば、より効率的な集熱が可能となる。   In the heat recovery system, the heat conducting member includes a first sheet material interposed between a back surface of the flat plate and the heat insulating material, and a second sheet circumferentially provided on the outer surface of the refrigerant pipe. More efficient heat collection is possible.

さらに、前記蓋部材が非熱伝導性の部材により構成されていれば、集熱した太陽熱の放熱をより効率的に抑制することができる。   Furthermore, if the said cover member is comprised by the non-thermally conductive member, the thermal radiation of the collected solar heat can be suppressed more efficiently.

本発明の熱回収システムによれば、既存の太陽電池パネルを利用して太陽熱の回収を効率的に行うことが可能となる。さらに、太陽電池パネルの温度上昇を抑制することで、太陽電池パネルによる発電効率の低下を抑制することが可能となる。   According to the heat recovery system of the present invention, it is possible to efficiently recover solar heat using an existing solar cell panel. Furthermore, it becomes possible to suppress the fall of the power generation efficiency by a solar cell panel by suppressing the temperature rise of a solar cell panel.

本発明の第1の実施の形態に係る熱回収システムを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the heat recovery system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示す熱回収システムと太陽電池システムとを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat recovery system and solar cell system which are shown in FIG. 本実施形態の熱回収システムを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the heat recovery system of this embodiment. 本発明の第2の実施の形態に係る熱回収システムを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the heat recovery system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る熱回収システムを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat recovery system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 熱回収システムの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a heat recovery system. 熱回収システムのその他の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other modification of a heat recovery system.

<第1の実施の形態>
第1の実施の形態の熱回収システム10は、図1に示すように、太陽電池パネル(太陽電池モジュール)20の背面側(太陽光Sが照射される面の反対側)に取り付けられて、太陽電池パネル20に照射された太陽光Sの熱エネルギーEを吸収するものである。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the heat recovery system 10 of the first embodiment is attached to the back side of the solar cell panel (solar cell module) 20 (the side opposite to the surface irradiated with sunlight S), The solar battery panel 20 absorbs the thermal energy E of the sunlight S irradiated on it.

本実施形態では、建物の屋上等に予め設置されている既存の太陽電池パネル20に熱回収システム10を設置する場合について説明するが、熱回収システム10を設置する太陽電池パネル20は、既設(供用中)のものであってもよいし、新設のものであってもよい。   Although this embodiment demonstrates the case where the heat recovery system 10 is installed in the existing solar cell panel 20 previously installed on the rooftop etc. of a building, the solar cell panel 20 which installs the heat recovery system 10 is installed ( In service) or a new one.

熱回収システム10は、図1に示すように、太陽電池パネル20の背面側に設置される集熱部10aと、集熱部10aの背面を覆う蓋部材10bと、集熱部10aと熱的に接続された熱輸送部10cと、が一体に構成されてなる。   As shown in FIG. 1, the heat recovery system 10 includes a heat collecting unit 10 a installed on the back side of the solar cell panel 20, a lid member 10 b that covers the back surface of the heat collecting unit 10 a, and a heat collecting unit 10 a. And the heat transport part 10c connected to each other.

集熱部10aは、図2に示すように、太陽電池パネル20側に配設された平板11と、平板11の背面を覆う第一の断熱材(断熱材)12と、を有している。   As shown in FIG. 2, the heat collector 10 a includes a flat plate 11 disposed on the solar cell panel 20 side, and a first heat insulating material (heat insulating material) 12 that covers the back surface of the flat plate 11. .

平板11は、熱伝導率の高い部材により構成されていて、太陽電池パネル20に照射された太陽光Sの熱エネルギーEを太陽電池パネル20の背面から集熱して、後記する熱伝導部材14に伝達する。
本実施形態では、平板11として、金属板を使用するが、平板を構成する材料は限定されるものではない。
The flat plate 11 is composed of a member having high thermal conductivity, and collects the thermal energy E of the sunlight S irradiated to the solar cell panel 20 from the back surface of the solar cell panel 20 to the heat conductive member 14 described later. introduce.
In this embodiment, a metal plate is used as the flat plate 11, but the material constituting the flat plate is not limited.

平板11は、図3に示すように、平面視が矩形の板材であって、太陽電池パネル20の支持板22と同等の平面形状を有している。
平板11は、図1に示すように、支持板22の背面に密着した状態で、枠部材24の内部に収容されている。
As shown in FIG. 3, the flat plate 11 is a plate member having a rectangular shape in plan view, and has a planar shape equivalent to the support plate 22 of the solar cell panel 20.
As shown in FIG. 1, the flat plate 11 is housed inside the frame member 24 in a state of being in close contact with the back surface of the support plate 22.

第一の断熱材12は、図3に示すように、平面視が矩形状に形成されている。第一の断熱材12には、熱伝導部材14を挿通するためのスリット12aが形成されている。   As shown in FIG. 3, the first heat insulating material 12 is formed in a rectangular shape in plan view. In the first heat insulating material 12, a slit 12 a for inserting the heat conducting member 14 is formed.

第一の断熱材12は、図1に示すように、枠部材24の内部において、平板11の背面(太陽電池パネル20と反対側の面)を覆っている。
このように第一の断熱材12を配置することで、平板11により集熱された熱エネルギーEが、平板11の背面から放出されるのを防止する。
As shown in FIG. 1, the first heat insulating material 12 covers the back surface (surface opposite to the solar cell panel 20) of the flat plate 11 inside the frame member 24.
By disposing the first heat insulating material 12 in this way, the heat energy E collected by the flat plate 11 is prevented from being released from the back surface of the flat plate 11.

蓋部材10bは、非熱伝導性の部材より構成された板材19であって、図3に示すように、平面視矩形に形成されている。
蓋部材10bには、熱輸送部10cの位置に対応して、熱伝導部材14を挿通するためのスリット19bが形成されている。
The lid member 10b is a plate member 19 made of a non-thermally conductive member, and is formed in a rectangular shape in plan view as shown in FIG.
In the lid member 10b, a slit 19b for inserting the heat conducting member 14 is formed corresponding to the position of the heat transport portion 10c.

蓋部材10bは、枠部材24の外形と同等または枠部材24の外形よりも大きな面積を有している。そのため、図1に示すように、枠部材21の端面に蓋部材10bの表面側(太陽電池パネル20側)の周縁が密着する。これにより、蓋部材10bは、枠部材24の開口部を遮蔽して、枠部材24の内部(第一の断熱材12)への雨などの浸水を防止するとともに、平板11からの放熱を抑制する。   The lid member 10 b has an area equivalent to or larger than the outer shape of the frame member 24. Therefore, as shown in FIG. 1, the peripheral edge on the surface side (solar cell panel 20 side) of the lid member 10 b is in close contact with the end surface of the frame member 21. As a result, the lid member 10b shields the opening of the frame member 24 to prevent water from entering the frame member 24 (first heat insulating material 12), and to prevent heat from being released from the flat plate 11. To do.

図1および図2に示すように、蓋部材10bは、保持手段30を介して枠部材24に固定されている。なお、蓋部材10bを枠部材24に固定するための保持部材30の構成は限定されるものではなく、適宜公知の手段の中から採用すればよいが、本実施形態ではボルト31により締着している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the lid member 10 b is fixed to the frame member 24 via the holding means 30. The configuration of the holding member 30 for fixing the lid member 10b to the frame member 24 is not limited and may be appropriately selected from known means. In this embodiment, the holding member 30 is fastened by a bolt 31. ing.

図2に示すように、板材19には、枠部材24に形成された雌ネジ孔24a,24aの位置に対応して、複数のボルト孔19b,19bが形成されている。ボルト31は、ボルト孔19b,19bを貫通して雌ネジ孔24a,24aに螺合されることで、板材19(蓋部材10b)を枠部材24に固定する。
なお、ボルト孔19b(ボルト31)の数や配置は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。ここで、図2の符号32はワッシャーである。
As shown in FIG. 2, a plurality of bolt holes 19 b and 19 b are formed in the plate material 19 corresponding to the positions of the female screw holes 24 a and 24 a formed in the frame member 24. The bolt 31 passes through the bolt holes 19 b and 19 b and is screwed into the female screw holes 24 a and 24 a, thereby fixing the plate material 19 (lid member 10 b) to the frame member 24.
Note that the number and arrangement of the bolt holes 19b (bolts 31) are not limited and can be set as appropriate. Here, reference numeral 32 in FIG. 2 denotes a washer.

熱輸送部10cは、図2に示すように、冷媒管13と、平板11と冷媒管13とを連結する熱伝導部材14と、冷媒管13の外周面を覆う第二の断熱材15と、を有している。   As shown in FIG. 2, the heat transport unit 10 c includes a refrigerant pipe 13, a heat conductive member 14 that connects the flat plate 11 and the refrigerant pipe 13, a second heat insulating material 15 that covers the outer peripheral surface of the refrigerant pipe 13, have.

冷媒管13は、熱伝導率が高い材料でつながった配管であって、内部を冷媒が流れている。冷媒管13は、図2に示すように、熱伝導部材14を介して平板11に連結されている。本実施形態では、冷媒管13を金属管により構成するが、冷媒管13を構成する材料は限定されるものではない。   The refrigerant pipe 13 is a pipe connected by a material having high thermal conductivity, and the refrigerant flows through the inside. As shown in FIG. 2, the refrigerant pipe 13 is connected to the flat plate 11 via a heat conducting member 14. In the present embodiment, the refrigerant pipe 13 is constituted by a metal pipe, but the material constituting the refrigerant pipe 13 is not limited.

冷媒管13は、図示しない貯湯槽等に接続されている。そのため、熱輸送部10cに伝達された熱エネルギーEは、冷媒管13を流れる冷媒を介して貯湯槽まで輸送される。   The refrigerant pipe 13 is connected to a hot water tank or the like (not shown). Therefore, the thermal energy E transmitted to the heat transport unit 10 c is transported to the hot water storage tank via the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 13.

熱伝導部材14は、熱伝導率が高い材料により構成されており、平板11により回収された太陽光Sの熱エネルギーEを冷媒管13へと伝達する。本実施形態では、熱伝導部材14を金属板により構成するが、熱伝導部材14を構成する材料は限定されるものではない。   The heat conducting member 14 is made of a material having high heat conductivity, and transmits the heat energy E of the sunlight S collected by the flat plate 11 to the refrigerant pipe 13. In this embodiment, although the heat conductive member 14 is comprised with a metal plate, the material which comprises the heat conductive member 14 is not limited.

熱伝導部材14は、図3に示すように、平板11側端部(一端)が幅広(幅広部分14a)に形成されて、T字状断面を呈している。熱伝導部材14は、図2に示すように、蓋部材10bおよび第一の断熱材12のスリット12a,19aを貫通して、一端側の幅広部分14aが平板11に密着し、他端側が冷媒管13に密着している。   As shown in FIG. 3, the heat conducting member 14 has a flat plate 11 side end (one end) formed wide (wide portion 14a) and has a T-shaped cross section. As shown in FIG. 2, the heat conducting member 14 penetrates the lid member 10 b and the slits 12 a and 19 a of the first heat insulating material 12, the wide portion 14 a on one end side is in close contact with the flat plate 11, and the other end side is a refrigerant. The tube 13 is in close contact.

第二の断熱材15は、冷媒管13の外周面を覆うことで、冷媒管13の放熱を抑制している。
なお、第二の断熱材15の外周面を不透水性部材により覆うことで、第二の断熱材15が雨などにより濡れることを防止してもよい。
The second heat insulating material 15 covers the outer peripheral surface of the refrigerant pipe 13, thereby suppressing the heat radiation of the refrigerant pipe 13.
In addition, you may prevent the 2nd heat insulating material 15 getting wet with rain etc. by covering the outer peripheral surface of the 2nd heat insulating material 15 with a water-impermeable member.

太陽電池パネル20は、図2および図3に示すように、複数の太陽電池セル21,21,…と、支持板22と、保護カバー23と、枠部材24と、を備えて構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the solar cell panel 20 includes a plurality of solar cells 21, 21,..., A support plate 22, a protective cover 23, and a frame member 24. .

太陽電池セル21は、光エネルギーを電力に変換する素子である。なお、太陽電池セル21の形状は限定されるものではない。また、太陽光発電システム1が有する太陽電池セル21の数も限定されるものではない。   The solar battery cell 21 is an element that converts light energy into electric power. In addition, the shape of the photovoltaic cell 21 is not limited. Moreover, the number of the photovoltaic cells 21 which the solar power generation system 1 has is not limited.

支持板22は、複数の太陽電池セル21,21,…を固定する板材である。
本実施形態では、支持板22を、熱伝導性の部材により構成する。支持板22の表面(太陽電池セル21が固定された面)に放射された太陽の放射エネルギー(太陽光Sの熱エネルギーE)は、背面に密着された平板11に伝達される。
The support plate 22 is a plate material that fixes the plurality of solar cells 21, 21,.
In the present embodiment, the support plate 22 is composed of a thermally conductive member. The solar radiation energy (heat energy E of sunlight S) radiated to the surface of the support plate 22 (the surface on which the solar cells 21 are fixed) is transmitted to the flat plate 11 in close contact with the back surface.

防護カバー23は、太陽電池セル21の表面を覆うように配設された板材である。太陽電池セル21は、支持板22と防護カバー23とにより挟まれている。
防護カバー23を構成する材料は、太陽光Sを透過する材料により構成されていれば限定されるものではないが、例えば、ガラス、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ETFE(テトラフルオロエチレン/エチレン共重合体)、PVC(塩化ビニル樹脂)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等が採用される。
The protective cover 23 is a plate material disposed so as to cover the surface of the solar battery cell 21. The solar battery cell 21 is sandwiched between the support plate 22 and the protective cover 23.
The material constituting the protective cover 23 is not limited as long as it is made of a material that transmits sunlight S. For example, glass, polycarbonate resin, acrylic resin, ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer) ), PVC (vinyl chloride resin), PVDF (polyvinylidene fluoride) and the like are employed.

枠部材24は、矩形状に形成されており、支持板22と防護カバー23の外周囲に覆っている。
枠部材24は、支持板22と防護カバー23を重ね合わせた厚みよりも大きな高さを有しており、支持板22および防護カバー23を収容した状態で、支持板22の背面に集熱部10aを収容することが可能な空間が形成されている。
The frame member 24 is formed in a rectangular shape and covers the outer periphery of the support plate 22 and the protective cover 23.
The frame member 24 has a height that is greater than the thickness of the support plate 22 and the protective cover 23 that are overlapped with each other. A space capable of accommodating 10a is formed.

枠部材22には、複数の雌ネジ孔24a,24aが所定の間隔で形成されており、ボルト31の螺合が可能に構成されている。なお、雌ネジ孔24aの数や配置は、熱回収システム10の太陽電池パネル20への固定が可能となるように、太陽電池パネル20の形状や規模に応じて適宜設定すればよい。また、雌ネジ孔24aは、保持手段30による保持方式によっては省略してもよい。   The frame member 22 is formed with a plurality of female screw holes 24a, 24a at predetermined intervals so that the bolts 31 can be screwed together. In addition, what is necessary is just to set suitably the number and arrangement | positioning of the female screw hole 24a according to the shape and scale of the solar cell panel 20 so that the heat recovery system 10 can be fixed to the solar cell panel 20. Further, the female screw hole 24 a may be omitted depending on the holding method by the holding means 30.

本実施形態の熱回収システム10によれば、既存の太陽電池パネル20に取り付けることで、太陽光発電とともに、熱エネルギーを回収して有効に利用することが可能となる。
そのため、新たに装置を設置することなく、既存の装置を利用することで、費用の削減が可能となる。
According to the heat recovery system 10 of the present embodiment, by attaching to the existing solar cell panel 20, it is possible to recover and use the thermal energy together with solar power generation.
Therefore, the cost can be reduced by using an existing apparatus without installing a new apparatus.

また、太陽光発電に使用している箇所を利用するため、新たに用地を確保する必要がない。そのため、太陽電池パネル20による発電に加えて、太陽からの放射エネルギーを熱エネルギーEに変換して使用することで、エネルギー収集量の増加を図ることができる。
その結果、二酸化炭素を放出しないで汎用的なエネルギーを利用することが可能となる。
Moreover, since the location used for photovoltaic power generation is used, it is not necessary to secure a new site. Therefore, in addition to the power generation by the solar cell panel 20, the amount of energy collected can be increased by converting the radiation energy from the sun into the thermal energy E and using it.
As a result, it is possible to use general-purpose energy without releasing carbon dioxide.

太陽光Sの照射により太陽電池パネル20の温度は高くなるが、安定して温度の低い冷媒との温度差により、熱エネルギーEが、平板11と熱伝導部材14を介して冷媒管13へと移動する。
平板11および熱伝導部材14は、第一の断熱材12により覆われているため、熱エネルギーEの移動時の放熱ロスが抑制される。
Although the temperature of the solar cell panel 20 is increased by the irradiation with the sunlight S, the thermal energy E is transferred to the refrigerant pipe 13 via the flat plate 11 and the heat conducting member 14 due to a temperature difference with the refrigerant having a low temperature stably. Moving.
Since the flat plate 11 and the heat conducting member 14 are covered with the first heat insulating material 12, heat dissipation loss during movement of the thermal energy E is suppressed.

太陽光Sの放射エネルギーを回収することで、太陽電池パネル20が配設された建物の屋根や壁面の温度が上昇することが防止されるため、建物を冷却することが可能となる。   By collecting the radiant energy of the sunlight S, it is possible to prevent the temperature of the roof and the wall surface of the building where the solar cell panel 20 is disposed from rising, so that the building can be cooled.

また、熱回収システム10により回収した熱エネルギーを給湯や空調等に利用することで使用エネルギーの低減化が可能となる。
また、使用エネルギーの低減化に伴い、CO排出量の低減も可能となる。
In addition, by using the thermal energy recovered by the heat recovery system 10 for hot water supply or air conditioning, it is possible to reduce the energy used.
In addition, with the reduction of energy used, CO 2 emissions can be reduced.

また、太陽電池パネル20の背面において熱を吸収するため、太陽電池モジュール(太陽電池セル21)の温度上昇を抑制し、太陽電池セル21による発電効率が低下することが防止される。   Moreover, in order to absorb heat in the back surface of the solar cell panel 20, the temperature rise of a solar cell module (solar cell 21) is suppressed, and it is prevented that the power generation efficiency by the solar cell 21 falls.

なお、現在普及している結晶系の太陽電池は、太陽からの放射エネルギーのうち10%程度を電気エネルギーに変換すると言われている。本実施形態に係る熱回収システム10によれば、太陽電池による発電に加えて、太陽熱を吸収するため、エネルギー全体の利用割合をさらに向上させている。また、太陽からの放射エネルギーを有効に利用することで、COの排出量の低減化が可能となり、環境に優しい構造物を構築することが可能となる。 In addition, it is said that about 10% of the radiant energy from the sun is converted into electric energy in a crystalline solar cell that is currently popular. According to the heat recovery system 10 according to the present embodiment, in addition to the power generation by the solar cell, the solar heat is absorbed, so that the utilization ratio of the entire energy is further improved. In addition, by effectively using the radiant energy from the sun, it is possible to reduce the amount of CO 2 emission and to construct an environment-friendly structure.

本実施形態の熱回収システム10によれば、面積が1000mの範囲において設置した場合に、発電所等のランニングコストの削減量は約530万円/年で、COの削減量は約200CO−t/年が見込まれる。なお、太陽光Sの放射エネルギーによる太陽電池パネル20による発電効率が15%、熱回収システム10による熱エネルギーEの回収率が30%として試算している。 According to the heat recovery system 10 of the present embodiment, when installed in an area of 1000 m 2 , the running cost of the power plant etc. is reduced by about 5.3 million yen / year, and the CO 2 reduction is about 200 CO 2. 2- t / year is expected. In addition, the power generation efficiency by the solar cell panel 20 by the radiant energy of the sunlight S is 15%, and the recovery rate of the thermal energy E by the heat recovery system 10 is 30%.

<第2の実施の形態>
第2の実施の形態の熱回収システム10は、図4に示すように、熱伝導部材14が、第一の熱伝導シート材16と、第二の熱伝導シート材17と、第三の熱伝導シート材18と、を備えている点で、第1の実施の形態で示した熱回収システム10と異なっている。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 4, in the heat recovery system 10 of the second embodiment, the heat conductive member 14 includes a first heat conductive sheet material 16, a second heat conductive sheet material 17, and a third heat. It is different from the heat recovery system 10 shown in the first embodiment in that the conductive sheet material 18 is provided.

第一の熱伝導シート材16は、平板11の背面と第一の断熱材12との間に介設されている。本実施形態では、帯状の第一の熱伝導シート材16を所定の間隔をあけて複数配設されることで、平板11の背面の全域に熱伝道シート16を配設する。これにより、広範囲から熱エネルギーEを回収し、より効率的に冷媒管13へ熱エネルギーEを伝達することができる。   The first heat conductive sheet material 16 is interposed between the back surface of the flat plate 11 and the first heat insulating material 12. In the present embodiment, the heat transfer sheet 16 is disposed over the entire back surface of the flat plate 11 by disposing a plurality of strip-shaped first heat conductive sheet materials 16 at predetermined intervals. Thereby, the thermal energy E can be collected from a wide range, and the thermal energy E can be transmitted to the refrigerant pipe 13 more efficiently.

第二の熱伝導シート材17は、冷媒管13の外面に周設されており、第一の熱伝導シート材16から伝達された熱エネルギーEを、冷媒管13の周囲から冷媒に伝達する。   The second heat conductive sheet material 17 is provided around the outer surface of the refrigerant tube 13 and transmits the thermal energy E transmitted from the first heat conductive sheet material 16 from the periphery of the refrigerant tube 13 to the refrigerant.

第三の熱伝導シート材18は、第一の熱伝導シート材16と第二の熱伝導シート材17を連結し、第一熱伝導シート材16により回収された熱エネルギーEを、効率的に第二の熱伝導シート材17へと伝達する。   The 3rd heat conductive sheet material 18 connects the 1st heat conductive sheet material 16 and the 2nd heat conductive sheet material 17, and efficiently uses the thermal energy E collect | recovered by the 1st heat conductive sheet material 16. This is transmitted to the second heat conductive sheet material 17.

この他の第2の実施の形態の熱回収システム10の構成は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。   Since the configuration of the heat recovery system 10 of the other second embodiment is the same as the contents shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

以上、第2の実施の形態の熱回収システム10によれば、熱伝導部材14が、熱を吸収した平板11の背面側全域に配置されているため、より効率的に熱を回収することができる。
この他、第2の実施の形態に係る熱回収システム10の作用効果は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
As mentioned above, according to the heat recovery system 10 of 2nd Embodiment, since the heat conductive member 14 is arrange | positioned in the back surface side whole region of the flat plate 11 which absorbed heat, it can collect | recover heat | fever more efficiently. it can.
In addition, since the effect of the heat recovery system 10 according to the second embodiment is the same as the contents shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

<第3の実施の形態>
第3の実施の形態の熱回収システム10は、図5に示すように、太陽電池パネル20の背面に密着される平板と、平板と冷媒管13とを連結する熱伝導部材と、が一体となった集熱伝導部材11’を備えている点で、平板11と熱伝導部材14とをそれぞれ別部材により構成した第1の実施の形態の熱回収システム10(図2参照)と異なっている。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 5, in the heat recovery system 10 of the third embodiment, a flat plate that is in close contact with the back surface of the solar cell panel 20 and a heat conductive member that connects the flat plate and the refrigerant pipe 13 are integrated. It is different from the heat recovery system 10 (see FIG. 2) of the first embodiment in which the flat plate 11 and the heat conductive member 14 are configured by separate members in that the heat collecting conductive member 11 ′ is provided. .

集熱伝導部材11’は、熱伝導率の高い部材(例えば金属板や熱伝導シート)を折り曲げ加工することにより構成されている。   The heat collecting conductive member 11 ′ is configured by bending a member having high thermal conductivity (for example, a metal plate or a heat conductive sheet).

本実施形態の集熱伝導部材11’は、図5に示すように、冷媒管13の外周面に巻きつけられた後、その両端部が蓋部材10bのスリット19aと第一の断熱材12のスリット12aとを太陽電池パネル20方向(図5において上向き)に貫通している。スリット12a,19aを貫通した部分(集熱伝導部材11’の両端部)は、第一の断熱材12の表面で折り曲げられて、一端(図5において左側先端)が第一の断熱材12の一端と一致し、他端(図5において右側先端)が第一の断熱材12の他端と一致するように、第一の断熱材12の表面に沿って配置されている。なお、集熱伝導部材11’の設置形態は、前記のものに限定されるものではない。   As shown in FIG. 5, the heat collecting conductive member 11 ′ of the present embodiment is wound around the outer peripheral surface of the refrigerant tube 13, and then both end portions of the slit 19 a of the lid member 10 b and the first heat insulating material 12. It penetrates through the slit 12a in the direction of the solar cell panel 20 (upward in FIG. 5). The portions penetrating the slits 12a and 19a (both ends of the heat collecting conductive member 11 ′) are bent at the surface of the first heat insulating material 12, and one end (the left end in FIG. 5) is the first heat insulating material 12. It arrange | positions along the surface of the 1st heat insulating material 12 so that it may correspond with one end and the other end (right front-end | tip in FIG. 5) may correspond with the other end of the 1st heat insulating material 12. FIG. The installation form of the heat collecting conductive member 11 ′ is not limited to the above.

この他の第3の実施の形態の熱回収システム10の構成は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。   Since the configuration of the heat recovery system 10 of the other third embodiment is the same as that shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

以上、第3の実施の形態の熱回収システム10によれば、一部材により集熱および冷媒管13への熱伝導を行うため、より効率的な熱回収を図ることができる。
この他、第3の実施の形態に係る熱回収システム10の作用効果は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
As described above, according to the heat recovery system 10 of the third embodiment, heat collection and heat conduction to the refrigerant pipe 13 are performed by one member, so that more efficient heat recovery can be achieved.
In addition, since the operational effects of the heat recovery system 10 according to the third embodiment are the same as the contents shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、本発明の熱回収システムの設置箇所は、太陽電池パネルが設置されている箇所であれば限定されるものではない。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the installation location of the heat recovery system of the present invention is not limited as long as the solar cell panel is installed.

前記各実施形態では、冷媒管13が1本配管されている場合について説明したが、例えば図6に示すように、2本の冷媒管13,13を配管するなど、冷媒管13の本数は限定されるものではなく、熱回収システム10および太陽電池パネル20の規模に応じて適宜設定すればよい。つまり、冷媒管13の本数や配置を適宜設定することで、より効率的な熱回収を図るものとしてもよい。   In each of the embodiments described above, the case where one refrigerant pipe 13 is provided has been described. However, the number of refrigerant pipes 13 is limited, for example, two refrigerant pipes 13 and 13 are provided as shown in FIG. What is necessary is just to set suitably according to the scale of the heat recovery system 10 and the solar cell panel 20, not what is carried out. That is, more efficient heat recovery may be achieved by appropriately setting the number and arrangement of the refrigerant tubes 13.

また、前記各実施形態では、冷媒管13を蓋部材10bの外面に沿って配管するものとしたが、熱輸送部10cを枠部材24の内部空間に配置、つまり、第一の断熱材12(集熱部10a)の内部に冷媒管13を配管してもよい(図7参照)。
また、前記各実施形態では、冷媒管13を片側(図面において右側)に寄せて配管するものとしたが、冷媒管13の配置は限定されるものではなく、熱回収の効率や、他の設備機器や建物等への取付部材との位置関係等に応じて適宜設定すればよい。
Moreover, in each said embodiment, although the refrigerant pipe 13 shall be piping along the outer surface of the cover member 10b, the heat-transport part 10c is arrange | positioned in the internal space of the frame member 24, ie, the 1st heat insulating material 12 ( The refrigerant pipe 13 may be piped inside the heat collecting part 10a) (see FIG. 7).
In each of the above embodiments, the refrigerant pipe 13 is piped close to one side (right side in the drawing), but the arrangement of the refrigerant pipe 13 is not limited, and the efficiency of heat recovery and other equipment What is necessary is just to set suitably according to the positional relationship with the attachment member to an apparatus, a building, etc.

10 熱回収システム
10a 集熱部
10b 蓋部材
10c 熱輸送部
11 平板
12 第一の断熱材(断熱材)
13 冷媒管
14 熱伝導部材
15 第二の断熱材
16 第一の熱伝導シート材
17 第二の熱伝導シート材
20 太陽電池パネル
24 枠部材
E 熱エネルギー
S 太陽光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat recovery system 10a Heat collection part 10b Cover member 10c Heat transport part 11 Flat plate 12 1st heat insulating material (heat insulating material)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Refrigerant tube 14 Heat conductive member 15 2nd heat insulating material 16 1st heat conductive sheet material 17 2nd heat conductive sheet material 20 Solar cell panel 24 Frame member E Thermal energy S Sunlight

Claims (3)

太陽電池パネルの背面側に設置される集熱部と、
前記集熱部の背面を覆う蓋部材と、
前記集熱部に接続された熱輸送部と、が一体に構成されてなる熱回収システムであって、
前記集熱部は、前記太陽電池パネルの背面に密着される平板と、前記平板の背面を覆う断熱材と、を有し、
前記熱輸送部は、冷媒管と、前記平板と前記冷媒管とを連結する熱伝導部材と、を有していて、
前記蓋部材の周縁は、前記太陽電池パネルの枠部材に密着するように構成されていることを特徴とする、熱回収システム。
A heat collecting part installed on the back side of the solar cell panel;
A lid member covering the back surface of the heat collecting part;
A heat recovery system configured integrally with a heat transport section connected to the heat collection section,
The heat collecting part has a flat plate closely attached to the back surface of the solar cell panel, and a heat insulating material covering the back surface of the flat plate,
The heat transport section includes a refrigerant pipe, and a heat conduction member that connects the flat plate and the refrigerant pipe,
The heat recovery system is characterized in that a peripheral edge of the lid member is configured to be in close contact with a frame member of the solar cell panel.
前記熱伝導部材が、前記平板の背面と前記断熱材との間に介設された第一の熱伝導シート材と、前記前記冷媒管の外面に周設された第二の熱伝導シート材と、を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の熱回収システム。   The heat conduction member is a first heat conduction sheet material interposed between a back surface of the flat plate and the heat insulating material, and a second heat conduction sheet material circumferentially provided on the outer surface of the refrigerant pipe. The heat recovery system according to claim 1, comprising: 前記蓋部材が非熱伝導性の部材により構成されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の熱回収システム。   The heat recovery system according to claim 1, wherein the lid member is formed of a non-thermally conductive member.
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