JP5465300B2 - Solar panel heat recovery device - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池パネルの高温による発電効率の低下を防止し、且つその熱を回収する技術に関する。 The present invention relates to a technique for preventing a decrease in power generation efficiency due to a high temperature of a solar cell panel and recovering the heat.
単結晶型や多結晶型の太陽電池パネルは、表面温度が高温になると発電効率が低下する。これに対し、太陽電池パネルの熱を吸収して冷却する技術が特許文献1に開示されている。この技術は、太陽電池パネルの裏面に水を流すパイプを熱伝導材で密接し、そのパイプと熱伝導材を断熱材が充填された枠材で被覆して一体化したことを特徴としている。この技術によれば、パイプ内の水に太陽電池パネルの熱が吸収されて電気への熱変換効率が改善され、しかも熱を吸収した水を暖房や給湯に利用することで総合効率も向上できる、というものである。
Single-crystal and polycrystalline solar cell panels have lower power generation efficiency when the surface temperature becomes high. On the other hand,
ところで、前記技術の装置は太陽電池パネルと一体的な構造であるから、様々なメーカーの新設又は既設の太陽電池パネルに後付けすることは困難であった。また、装置を交換又は修理する場合は、太陽電池パネルを屋根から取り外して分解する必要があり、作業が煩雑で時間がかかるものであった。 By the way, since the apparatus of the said technique is a structure integral with a solar cell panel, it was difficult to retrofit to the new or existing solar cell panel of various manufacturers. In addition, when replacing or repairing the device, it is necessary to remove the solar cell panel from the roof and disassemble it, and the work is complicated and takes time.
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、様々なメーカーの新設又は既設の太陽電池パネルに短時間で容易に後付け及び交換できるようにすることにある。 The problem to be solved by the present invention is to solve these conventional problems, and to easily retrofit and replace new or existing solar cell panels of various manufacturers in a short time.
かかる課題を解決した本発明の構成は、
1) 太陽電池パネルとその取付架台の間に挟んで太陽電池パネルの熱を回収して冷却する太陽電池パネルの熱回収装置であって、良伝熱性の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す良伝熱性の集熱管と、その集熱管及び集熱板の下面側を覆うための圧縮されると復元力を生じる断熱体と、その断熱体の下面を覆う裏板と、その裏板と取付架台の間に配置して集熱板を太陽電池パネルの裏面に押え付ける押さえ具で一体的に構成し、これを太陽電池パネルと取付架台の間に脱着可能に挟んで断熱体を圧縮することで、集熱板が断熱体の復元力で太陽電池パネルの裏面に圧接されるようにし、しかも平板状の上板部とこれと平行で且つ所定間隔離して下方に配置された平板状の下板部とを複数条のリブで連結し且つ上板部と下板部との中間に集熱管を嵌入して保持する管抱持部を所定間隔離して複数条配置した構造となるように良伝熱性素材をもって一体成形されて製作された管取付体を備え、同管取付体を集熱板の下面に配置し、集熱管の途中を管取付体の管抱持部に嵌入して集熱管を集熱板の下面に取り付ける構造とし、管取付体の下面と裏板との間に断熱体を配置し、断熱体を介して又は直接的に管取付体と集熱板とを上方へ付勢して、太陽電池パネルの熱を集熱板と管取付体を介して伝熱させて集熱管によって熱回収させたことを特徴とする、太陽電池パネルの熱回収装置
2) 太陽電池パネルとその取付架台の間に挟んで太陽電池パネルの熱を回収して冷却する太陽電池パネルの熱回収装置であって、良伝熱性の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す良伝熱性の集熱管と、その集熱管及び集熱板の下面側を覆う変形可能な断熱体と、その断熱体の下面を覆う裏板と、集熱板を太陽電池パネルの裏面に押さえ付ける付勢手段で一体的に構成し、これを太陽電池パネルと取付架台の間に脱着可能に挟むことで、集熱板が付勢手段の付勢力で太陽電池パネルの裏面に圧接されるようにし、しかも平板状の上板部とこれと平行で且つ所定間隔離して下方に配置された平板状の下板部とを複数条のリブで連結し且つ上板部と下板部との中間に集熱管を嵌入して保持する管抱持部を所定間隔離して複数条配置した構造となるように良伝熱性素材をもって一体成形されて製作された管取付体を備え、同管取付体を集熱板の下面に配置し、集熱管の途中を管取付体の管抱持部に嵌入して集熱管を集熱板の下面に取り付ける構造とし、管取付体の下面と裏板との間に断熱体を配置し、断熱体を介して又は直接的に管取付体と集熱板とを上方へ付勢して、太陽電池パネルの熱を集熱板と管取付体を介して伝熱させて集熱管によって熱回収させたことを特徴とする、太陽電池パネルの熱回収装置
3) 太陽電池パネルとその取付架台の間に挟んで太陽電池パネルの熱を回収して冷却する太陽電池パネルの熱回収装置であって、良伝熱性の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す良伝熱性の集熱管と、その集熱管及び集熱板の下面側を覆う裏板と、その裏板と集熱板の間の空間に充填される断熱体と、集熱板を太陽電池パネルの裏面に押さえ付ける付勢手段で一体的に構成し、これを太陽電池パネルと取付架台の間に脱着可能に挟むことで、集熱板が付勢手段の付勢力で太陽電池パネルの裏面に圧接されるようにし、しかも平板状の上板部とこれと平行で且つ所定間隔離して下方に配置された平板状の下板部とを複数条のリブで連結し且つ上板部と下板部との中間に集熱管を嵌入して保持する管抱持部を所定間隔離して複数条配置した構造となるように良伝熱性素材をもって一体成形されて製作された管取付体を備え、同管取付体を集熱板の下面に配置し、集熱管の途中を管取付体の管抱持部に嵌入して集熱管を集熱板の下面に取り付ける構造とし、管取付体の下面と裏板との間に断熱体を配置し、断熱体を介して又は直接的に管取付体と集熱板とを上方へ付勢して、太陽電池パネルの熱を集熱板と管取付体を介して伝熱させて集熱管によって熱回収させたことを特徴とする、太陽電池パネルの熱回収装置
4) 太陽電池パネルとその取付架台の間に挟んで太陽電池パネルの熱を回収して冷却する太陽電池パネルの熱回収装置であって、良伝熱性の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す良伝熱性の集熱管と、その集熱管及び集熱板の下面側を覆うための圧縮されると復元力を生じる断熱体と、その断熱体の下面を覆う裏板と、その裏板と取付架台の間に配置して集熱板を太陽電池パネルの裏面に押え付ける押さえ具で一体的に構成し、これを太陽電池パネルと取付架台の間に脱着可能に挟んで断熱体を圧縮することで、集熱板が断熱体の復元力で太陽電池パネルの裏面に圧接されるようにし、しかも集熱板の周片と裏板の周片を折り曲げて側板を形成し、その集熱板の側板を裏板の側板の外側又は内側に嵌挿して裏板が上下動できる箱状に形成したことを特徴とする、太陽電池パネルの熱回収装置
5) 太陽電池パネルとその取付架台の間に挟んで太陽電池パネルの熱を回収して冷却する太陽電池パネルの熱回収装置であって、良伝熱性の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す良伝熱性の集熱管と、その集熱管及び集熱板の下面側を覆う変形可能な断熱体と、その断熱体の下面を覆う裏板と、集熱板を太陽電池パネルの裏面に押さえ付ける付勢手段で一体的に構成し、これを太陽電池パネルと取付架台の間に脱着可能に挟むことで、集熱板が付勢手段の付勢力で太陽電池パネルの裏面に圧接されるようにし、しかも集熱板の周片と裏板の周片を折り曲げて側板を形成し、その集熱板の側板を裏板の側板の外側又は内側に嵌挿して裏板が上下動できる箱状に形成したことを特徴とする、太陽電池パネルの熱回収装置
6) 太陽電池パネルとその取付架台の間に挟んで太陽電池パネルの熱を回収して冷却する太陽電池パネルの熱回収装置であって、良伝熱性の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す良伝熱性の集熱管と、その集熱管及び集熱板の下面側を覆う裏板と、その裏板と集熱板の間の空間に充填される断熱体と、集熱板を太陽電池パネルの裏面に押さえ付ける付勢手段で一体的に構成し、これを太陽電池パネルと取付架台の間に脱着可能に挟むことで、集熱板が付勢手段の付勢力で太陽電池パネルの裏面に圧接されるようにし、しかも集熱板の周片と裏板の周片を折り曲げて側板を形成し、その集熱板の側板を裏板の側板の外側又は内側に嵌挿して裏板が上下動できる箱状に形成したことを特徴とする、太陽電池パネルの熱回収装置
7) 集熱板に集熱管を取り付ける手段が、良伝熱性の取付具又は良伝熱性の粘着テープあるいはそれらの組み合わせである、前記4)〜6)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
8) 平板状の上板部とこれと平行で且つ所定間隔離して下方に配置された平板状の下板部とを複数条のリブで連結し且つ上板部と下板部との中間に集熱管を嵌入して保持する管抱持部を所定間隔離して複数条配置した構造となるように良伝熱性素材をもって一体成形されて製作された管取付体を備え、同管取付体を集熱板の下面に配置し、集熱管の途中を管取付体の管抱持部に嵌入して集熱管を集熱板の下面に取り付ける構造とし、管取付体の下面と裏板との間に断熱体を配置し、断熱体を介して又は直接的に管取付体と集熱板とを上方へ付勢して、太陽電池パネルの熱を集熱板と管取付体を介して伝熱させて集熱管によって熱回収させることを特徴とする前記4)〜6)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
9) 管抱持部の下方が開放された断面C字形状であり、管抱持部に嵌入された集熱管の下端の一部が管抱持部及び下板部材から下方に露出するものであり、管取付体の下面と断熱材との間に良伝熱性素材の押え板を配置し、同押え板を管取付体に止着して集熱管を管抱持部内面に圧接させるように保持する構造である前記1)〜3)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
10) 集熱板と管取付体の上面部材とが接合又は一体化されて管取付体の上面が太陽電池パネルの裏面に直接圧接してその伝熱面となる前記1),2),3),9)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
11) 集熱板の周片と裏板の周片を折り曲げて側板を形成し、その集熱板の側板を裏板の側板の外側又は内側に嵌挿して裏板が上下動できる箱状に形成した、前記9)又は10)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
12) 集熱板の側板と裏板の側板の間に断熱部材を設けた、前記4),5),6),7),8),11)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
13) 集熱板の側板が外側となるように嵌挿して箱状に形成するとともに、集熱板の側板の内外表面に断熱部材を付着させるようにした、前記4),5),6),7),8),11)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置
14) 複数連設された各太陽電池パネルと取付架台の間に前記1)〜13)いずれか記載の太陽電池パネルの熱回収装置をそれぞれ設置し、その熱回収装置の集熱管の出口と隣接する別の熱回収装置の集熱管の入口をそれぞれ直列に接続した、太陽光発電設備
15) 前記14)記載の太陽光発電設備の熱回収装置に熱媒体である液体を流して循環させる水熱交換器と、その水熱交換器の液体と給湯用の水を熱交換して給湯機器に給水する給水予熱槽で構成した、太陽光発電の回収熱利用設備
にある。
The configuration of the present invention that solves this problem is as follows.
1) A solar panel heat recovery device for recovering and cooling the solar panel heat by sandwiching it between the solar panel and its mounting base, a heat transfer flat heat collecting plate, and its heat collecting A heat-conducting heat collecting tube that is attached to the lower surface of the plate and allows a liquid as a heat medium to flow inside, a heat insulator that generates a restoring force when compressed to cover the heat collecting tube and the lower surface side of the heat collecting plate, and A back plate that covers the lower surface of the heat insulator, and a presser that is placed between the back plate and the mounting base and presses the heat collecting plate against the back surface of the solar panel, and is attached to the solar panel. By compressing the heat insulator by detachably sandwiching it between the mounts, the heat collecting plate is pressed against the back surface of the solar cell panel by the restoring force of the heat insulator, and in parallel with the flat plate upper plate portion. In addition, a plurality of ribs are used to connect a flat plate-like lower plate portion that is spaced apart by a predetermined distance and disposed below. It is integrally formed with a highly heat-conducting material so that it has a structure in which a plurality of pipe-holding parts that hold and hold a heat collecting pipe in the middle between the upper plate part and the lower plate part are separated from each other by a predetermined distance. The pipe mounting body is disposed on the lower surface of the heat collecting plate, and the heat collecting tube is fitted into the tube holding portion of the pipe mounting body to attach the heat collecting tube to the lower surface of the heat collecting plate. And a heat insulator is disposed between the lower surface of the tube attachment body and the back plate, and the tube attachment body and the heat collecting plate are urged upward via the heat insulator or directly, so that the heat of the solar cell panel The solar panel
本発明の前記1)記載の構成によれば、太陽電池パネルを取付架台から若干浮かせ、その間の空間に熱回収装置を挿入して太陽電池パネルを元に戻すと、太陽電池パネルが集熱板を押し下げて断熱体が若干圧縮し、その圧縮された断熱体の復元力で集熱板が太陽電池パネルの裏面に強く圧接する。この状態で集熱管に熱媒体の液体を流すと、太陽電池パネルの熱が集熱板を通じて集熱管内の液体に伝わり、太陽電池パネルが冷却されて発電効率が改善される。交換又は修理する場合は、太陽電池パネルを取付架台から若干浮かせ、熱回収装置を取り出して行う。このように、熱回収装置は太陽電池パネルに直接固定しない構造であるから、太陽電池パネルを取付架台から取り外して分解する作業が不要となり、様々なメーカーの新設又は既設の太陽電池パネルへの後付け及び交換が短時間で容易に行える。 According to the configuration described in 1) of the present invention, when the solar cell panel is slightly lifted from the mounting base, and the heat recovery device is inserted into the space between the solar cell panel and the solar cell panel is returned to the original position, the solar cell panel becomes the heat collecting plate. The heat insulator is slightly compressed by pushing down, and the heat collecting plate strongly presses against the back surface of the solar cell panel by the restoring force of the compressed heat insulator. When the liquid of the heat medium is allowed to flow through the heat collection tube in this state, the heat of the solar cell panel is transmitted to the liquid in the heat collection tube through the heat collection plate, and the solar cell panel is cooled to improve the power generation efficiency. When replacing or repairing, the solar cell panel is slightly lifted from the mounting base and the heat recovery device is taken out. Thus, since the heat recovery device has a structure that is not directly fixed to the solar cell panel, it is not necessary to remove the solar cell panel from the mounting base and disassemble it, and it can be retrofitted to new or existing solar cell panels of various manufacturers. And replacement can be easily performed in a short time.
本発明の前記2)及び3)記載の構成によれば、復元力の小さい断熱体を用いても、付勢手段によって集熱板を太陽電池パネルの裏面に強く圧接させることができ、前記1)記載の構成と同等の熱回収性能を発揮できる。本発明の1)〜3)の発明及びこれらを引用した発明では、管取付体は複数のリブと管抱持部によって高い強度を有し、付勢力・加圧力で変形することなく、集熱板を太陽電池パネル10の裏面に押し付け、その密着性をよくして集熱板2の変形・変位による伝熱率の低下を防いでいる。
According to the configurations of 2) and 3) of the present invention, the heat collecting plate can be strongly pressed against the back surface of the solar cell panel by the urging means even if a heat insulator having a small restoring force is used. ) The heat recovery performance equivalent to the described configuration can be exhibited. In the inventions 1) to 3) of the present invention and the inventions cited above, the pipe attachment body has high strength due to the plurality of ribs and the pipe holding portion, and heat collection without being deformed by the biasing force / pressure force. The plate is pressed against the back surface of the
本発明の前記7)記載の構成によれば、集熱板に吸収された熱が良伝熱性の取付具又は粘着テープを通じて集熱管に伝わり、伝熱がより迅速に行われて効率がさらに向上する。
According to the configuration described in 7 ) of the present invention, the heat absorbed by the heat collecting plate is transferred to the heat collecting tube through a good heat transfer fitting or adhesive tape, and the heat transfer is performed more quickly, further improving the efficiency. To do.
本発明の前記4),5),6),7),8),11),12),13)及びこれらを引用した記載の構成のものでは、集熱板の周片と裏板の周片を折り曲げて側板を形成し、その集熱板の側板を裏板の側板の外側又は内側に嵌挿して裏板が上下動できる箱状に形成されることで、回収された熱が外部に放熱し難くなり、熱が集熱管により伝わりやすくなって熱回収性能が向上する。
In the above-described configurations 4), 5), 6), 7), 8), 11), 12), 13) and the configurations in which these are cited , the periphery of the heat collecting plate and the periphery of the back plate A side plate is formed by bending a piece, and the heat collecting plate is formed into a box shape in which the side plate of the heat collecting plate is fitted to the outside or inside of the side plate of the back plate so that the back plate can be moved up and down . It becomes difficult to dissipate heat, and heat is easily transferred by the heat collecting tube, improving the heat recovery performance.
本発明の前記12)及び13)及びこれらを引用した記載の構成によれば、側板間に設けた断熱部材が側板同士の接触を防止するから、集熱板に回収された熱が裏板に伝わり難くなり、集熱管への伝熱性が向上する。
According to the above-mentioned 12 ) and 13 ) of the present invention and the configurations cited above, since the heat insulating member provided between the side plates prevents the side plates from contacting each other, the heat recovered by the heat collecting plate is applied to the back plate. It becomes difficult to transmit and heat transfer to the heat collecting tube is improved.
本発明の集熱板としては、熱伝導性に優れる銅板の他、アルミニウム板等が使用できる。断熱体としては、発泡スチロール・発泡ウレタン等の発泡状物、グラスウール等の繊維状物、粒状物等が使用できる。付勢手段としては、圧縮コイルバネ・板バネ・スプリングワッシャー等が使用できる。裏板の材質としては、太陽電池パネルの熱が集熱管にできるだけ伝わるようにするため、熱伝導性の低い金属やプラスチック等の非金属が望ましい。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。 As the heat collecting plate of the present invention, an aluminum plate or the like can be used in addition to a copper plate having excellent thermal conductivity. As the heat insulator, foamed materials such as polystyrene foam and urethane foam, fibrous materials such as glass wool, and granular materials can be used. As the biasing means, a compression coil spring, a leaf spring, a spring washer or the like can be used. The back plate is preferably made of a metal having a low thermal conductivity or a non-metal such as plastic so that the heat of the solar cell panel can be transferred to the heat collecting tube as much as possible. Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
本実施例の熱回収装置1は、図1,2に示すように、良伝熱性の平坦な集熱板2と、その集熱板2の下面に一体的に取り付けて内部に熱媒体である液体を流す集熱管3と、その集熱管3を集熱板2に取り付けるアルミテープ4(良伝熱性の粘着テープ)と、集熱管3及び集熱板2の下面側を覆うための圧縮されると復元力を生じる断熱体5と、その断熱体5の下面を覆う裏板6と、その裏板6とパネル取付鋼材11(取付架台)の間に配置して集熱板2を太陽電池パネル10の裏面に押え付ける押さえ具7で一体的に構成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
集熱板2は厚さ0.8mmの平滑な銅板で構成され、中間の位置に4本のスタッドボルト2aを一定間隔おいて溶接し、周片を直角に折り曲げて側板2bを形成している。
The
集熱管3は銅管で構成され、一定間隔で規則的に蛇行するように曲折している。その集熱管3を集熱板2の下面に配置して入口と出口の部分を集熱板2の側板2bに貫通し、その集熱管3を覆うようにアルミテープ4を貼り付けて集熱板2に固定している。
The
断熱体5は圧縮されると復元力が生じる硬さの発泡スチロール板で構成され、集熱板2のスタッドボルト2aに突き刺して集熱板2と集熱管3を覆っている。スタッドボルト2aは断熱体5から突出する。
The
裏板6は鋼板で構成され、断熱体5から突出しているスタッドボルト2aに合せた位置にボルト穴を開口し、周片を直角に折り曲げて側板6aを形成している。その裏板6のボルト穴をスタッドボルト2aに掛けて断熱体5を覆い、側板6aを集熱板2の側板2bの内側に嵌挿して箱状に形成している。側板6a,2b同士は、砂・雨水・虫等の進入が防止でき且つ集熱板2が上下動できる狭い間隔をおいて配置するのが望ましい。スタッドボルト2aは裏板6から突出する。
The
押さえ具7は断面L字状に折り曲げた長尺の鋼材で構成され、裏板6から突出しているスタッドボルト2aに合せた位置にボルト穴を開口している。その押さえ具7のボルト穴をスタッドボルト2aに掛け、ナット7aを所定位置まで締めている。この状態で裏板6と押さえ具7は断熱体5の圧縮及び復元に応じてスタッドボルト2aに沿って若干上下動できる。
The
本実施例では、図3(a)に示すように、ナット11bを外して太陽電池パネル10をパネル取付鋼材11から若干浮かせ、その間の空間に熱回収装置1を挿入する。その後、図3(b)及び図4に示すように、太陽電池パネル10を元の位置に戻すと、太陽電池パネル10が集熱板2を押し下げて断熱体5が若干圧縮し、その圧縮された断熱体5の復元力で集熱板2が太陽電池パネル10の裏面に強く圧接する。このようにして、複数連設された各太陽電池パネル10の裏面に熱回収装置1をそれぞれ設置する。なお、設置後は強風等に備えて押さえ具7を横鋼材12にボルト等で固定しても良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the
そして、熱回収装置1の集熱管3の出口と隣接する別の熱回収装置1の集熱管3の入口をそれぞれ直列に接続し、図5に示すように、最上流側と最下流側の熱回収装置1を水熱交換器14に接続し、熱媒体用の水を供給して各熱回収装置1に循環させる。太陽光が太陽電池パネル10に照射されると電気への熱変換が行われ、その際に発生した熱が集熱板2及びアルミテープ4を通じて集熱管3内の水に伝わる。回収した熱は給水予熱槽15で給湯用の水と熱交換され、給湯貯湯槽16に貯湯して給湯に利用される。交換又は修理する場合は、太陽電池パネル10をパネル取付鋼材11から若干浮かせ、熱回収装置1を取り出して行う。
Then, the outlet of the
本実施例の熱回収装置1を取り付けた場合と取り付けない場合の太陽電池パネル10の裏面温度の違い等について実験した。図6の上のグラフに示すように、熱回収装置1を取り付けた場合の裏面温度が取り付けない場合と比較して平均10.2℃低下した。集熱管3の入口と出口の水温差は平均6.6℃であった。また、図6の下のグラフに示すように、時刻が12時における太陽電池パネル10の発電量が100W/m2で発電効率は11.6%であったが、熱回収装置1による集熱量が383W/m2であり、総合効率は55.8%となった。このように、本実施例の熱回収装置1は、太陽電池パネル10に後付けできる構造でありながら、十分な熱回収性能を有している。
An experiment was conducted on the difference in the temperature of the back surface of the
図7,8に示すのは、集熱板を太陽電池パネルの裏面に押さえ付ける付勢手段を設けた実施例の熱回収装置の他の例である。図7,8に示すように、ボルト穴が開口された銅製の押さえ板8(良伝熱性の取付具)をスタッドボルト2aに掛けてナット8aで集熱管3を集熱板2に固定し、そのナット8aと裏板6の間に圧縮コイルバネ9を介装している。また、図7に示す断熱体5はグラスウールを用い、図8に示す断熱体5は粒状物を用いて集熱板2と裏板6の間の空間に充填している。集熱板2の側板2bは裏板6の側板6aの内側にわずかな間隔をおいて配置している。
FIGS. 7 and 8 show another example of the heat recovery apparatus of the embodiment provided with a biasing means for pressing the heat collecting plate against the back surface of the solar cell panel. As shown in FIGS. 7 and 8, a copper holding plate 8 (a good heat transfer fixture) with a bolt hole opened is hung on a
これらの例では、圧縮コイルバネ9の反発力でナット8aが押し上げられ、集熱板2が太陽電池パネル10の裏面に強く圧接される。したがって、断熱体5に復元力の小さいグラスウールや粒状物を用いても、実施例と同等の熱回収性能を発揮できる。また、銅製の押さえ板8によって集熱管3が集熱板2に強く密接して伝熱性が向上し、その押さえ板8を通じて集熱板2の熱が集熱管3内の水により迅速に伝わる。また、集熱板2の側板2bが裏板6の側板6aの内側に嵌挿されているから、集熱板2に回収された熱が外部に放熱され難くなり、熱回収性能がより優れたものとなる。特に、図7の例では、集熱板2の側板2bが断熱体5のグラスウールに食い込み、側板2bと側板6aの間の空隙が閉塞されて断熱性も向上する。その他、符号、構成、作用効果は実施例と同じである。
In these examples, the
図9〜11に示すのは、集熱板の側板と裏板の側板の間にプラスチック等の熱伝導性の低い断熱部材を設けた実施例の熱回収装置の他の例である。図9に示すのは、集熱板2の側板2bの外面から下端に渡って薄い断熱板2cを付着している。図10に示すのは、集熱板2の側板2bに厚みを有する断面U字状の断熱カバー体2dを側板2bの内外表面の断熱部材としてネジで取り付けている。この例は、側板2bからの放熱を断熱カバー体2dで抑え、集熱板2の熱を集熱管3へ吸熱させて熱回収効率を高めている。加えて、雨水・砂・虫の進入を効果的に防止できるものとなっている。図11に示すのは、集熱板2の側板2bを省略し、厚みを有する断熱角材2eの上端に集熱板2の周片をネジで固定している。
FIGS. 9 to 11 show another example of the heat recovery apparatus of the embodiment in which a heat insulating member having low thermal conductivity such as plastic is provided between the side plate of the heat collecting plate and the side plate of the back plate. In FIG. 9, a thin
これらの例では、集熱板2の側板2bが裏板6の側板6aに接触できない構造となっているから、集熱板2に回収された熱が集熱管3以外の部分に伝わり難くなり、熱回収性能が改善される。なお、集熱板2の側板2bは裏板6の側板6aの外側又は内側のいずれに嵌挿しても良く、図7,8に示す圧縮コイルバネ9等の付勢手段を設けた構造に応用しても良い。その他、符号、構成、作用効果は実施例と同じである。
In these examples, since the
図12,図13に示す実施例は、請求項9に記載の集熱管の取り付けに管取付体と押え板とを使用する例である。
The embodiment shown in FIGS. 12 and 13 is an example in which a pipe mounting body and a presser plate are used for mounting the heat collecting pipe according to
図12中、18はアルミ素材で一体成形されて製作される管取付体であり、18aはその上板部、18bはその下板部、18cは集熱管3を嵌入して保持する一部下方を開放してC字状断面を有する管抱持部、18dはリブ、19はアルミ製の押え板、20はグラスファイバーを用いた断熱材、21は押え板19を下板部材18bに止着するリベットである。他の用語の符号は前実施例と共通である。
In FIG. 12,
管取付体18は一つの太陽電池パネルに対して、4個列設して使用される。1つの管取付体18の寸法は200mm巾で長さ780mmで厚みは14mm程であり、一本のU字状の集熱管3の直線部を二条ある管抱持部18cに嵌入した後1000mm×800mm程のアルミ素材の広巾の押え板19にリベット21で止着して4列の管取付板18を押え板19に固定して一体化する。集熱管3のU字の湾曲部は管取付体18の上辺・下辺から外側に露出する。
Four
U字状の集熱管3の管取付体18の上辺・下辺から露出した湾曲部と直線部は、この露出した隣り合う集熱管3の管端の湾曲部と直線部の管端同士を溶接で接続して長い蛇管状とする。
The curved portion and the straight portion exposed from the upper and lower sides of the
集熱管3を4列の管取付板18に取付けた後、押え板19を下方から管取付体18の下板部18bにリベット21で固定して一体化する。集熱管3の下端部は嵌入する管抱持部18cの下方開口及び管取付体18の下板部18bより下方に突出しているので、押え板19によって集熱管3は管抱持部18c内面に加圧され、集熱管3と管抱持部18cは圧接され、伝熱を良好にしている。
After the
裏板6とその周縁で上方に折曲した側板6aで容器状になったその容器空間に発泡スチロールの断熱体5を敷き、その上に4列の押え板19で一体的に連結された管取付体18を置く。管取付体18の上辺・下辺から露出した集熱管3の周囲の空間にファイバーグラスの断熱材20を充填して断熱状態とする。
A pipe mounting in which a foamed
押え板19と裏板6及び押さえ具7との間には、圧縮コイルバネ9が設けられ、管取付体18及びその上方の集熱板2を上方に付勢するようにしている。集熱板2のその周縁は下方に折曲された側板2bを有して上箱状となっている。裏板6とその側板6aで形成される容器(下箱)に対し、嵌合されて上下動可能な上箱となっている。太陽電池パネルの裏面に集熱板2を押し付けて、伝熱性を良好にしている。
A
本実施例では、管取付体18は複数のリブ18dと管抱持部18cによって高い強度を有し、付勢力・加圧力で変形することなく、集熱板2を太陽電池パネル10の裏面に押し付け、その密着性をよくして集熱板2の変形・変位による伝熱率の低下を防いでいる。
In the present embodiment, the
又、集熱板2の熱は伝熱係数がよいアルミ素材が使用された上板部18a、リブ18d及び下板部18b、押え板19を介して管抱持部18cへ伝熱させることで伝熱効率を良好にする。又、集熱管3と管抱持部18cとは押え板19からの加圧で接触が良好で熱伝達がよくなっている。
よって、本実施例の熱効率は高いものとなる。
Further, the heat of the
Therefore, the thermal efficiency of the present embodiment is high.
図14に示す実施例は、図12,13の実施例で押え板19がなく、4列の管取付体18を断熱体5と裏板6の側板6aと集熱板2及びその側板2bで上下動可能に拘束させた例である。押え板19がない分シンプルな構造としている。他は図12,13の実施例と同様である。
The embodiment shown in FIG. 14 does not have the holding
図15で示す実施例は、図12,13に示す実施例で、集熱板2を別個に用いず、管取付体18の上板部18aの上面を太陽電池パネルの裏面に直接接触させ、伝熱面とする例である。この例は集熱板2を用いないので、重量及びコストを低減できる。他は図12,13の実施例と同様である。
The embodiment shown in FIG. 15 is the embodiment shown in FIGS. 12 and 13 and does not use the
本発明の技術は、戸建住宅・集合住宅・店舗・ビル・工場・発電所等に設置される新設又は既設の太陽電池パネルの冷却及び回収した熱の利用に用いられる。 The technology of the present invention is used for cooling a newly installed or existing solar panel installed in a detached house, an apartment house, a store, a building, a factory, a power plant, etc. and using the recovered heat.
1 熱回収装置
2 集熱板
2a スタッドボルト
2b 側板
2c 断熱板(断熱部材)
2d 断熱カバー体(断熱部材)
2e 断熱角材(断熱部材)
3 集熱管
4 アルミテープ(良伝熱性の粘着テープ)
5 断熱体
6 裏板
6a 側板
7 押さえ具
7a ナット
8 押さえ板(良伝熱性の取付具)
8a ナット
9 圧縮コイルバネ
10 太陽電池パネル
10a 本体フレーム
11 パネル取付鋼材(取付架台)
11a ボルト
11b ナット
12 横鋼材
13 架台主鋼材
14 水熱交換器
15 給水予熱槽
16 給湯貯湯槽
18 管取付体
18a 上板部
18b 下板部
18c 管抱持部
18d リブ
19 押え板
20 断熱材
21 リベット
1
2d heat insulation cover (heat insulation member)
2e Insulated square (heat insulation member)
3
5 Insulating
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