JP5510506B2 - Solar system - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光エネルギを利用して発電、給湯等を行う機能を備えたソーラーシステムに関する。   The present invention relates to a solar system having a function of performing power generation, hot water supply, etc. using solar energy.

従来技術として、例えば特許文献1に記載されているように、太陽光発電パネルを備えたソーラーシステムが知られている。従来技術のシステムは、太陽光発電パネルの裏面側に設置された第1蓄熱部と、太陽光の影響を受け難い場所に設置された第2蓄熱部とを備えており、これらの蓄熱部は相互に連通されている。また、各蓄熱部には、潜熱蓄熱材が収容されており、この蓄熱材は、ポンプが作動することにより第1,第2の蓄熱部間で移動可能となっている。   As a conventional technique, for example, as described in Patent Document 1, a solar system including a photovoltaic power generation panel is known. The system of a prior art is equipped with the 1st thermal storage part installed in the back surface side of a photovoltaic power generation panel, and the 2nd thermal storage part installed in the place where it is hard to receive the influence of sunlight, These thermal storage parts are They are in communication with each other. Moreover, each heat storage part accommodates the latent heat storage material, and this heat storage material can be moved between the first and second heat storage parts by operating the pump.

そして、従来技術では、夜間に太陽光発電パネルから放射冷却が行われるときに、この放射冷却を利用して第1蓄熱部により蓄熱材を冷却し、冷却された蓄熱材を第2蓄熱部に移動させる。また、日照時には、第2蓄熱部に収容された蓄熱剤を第1蓄熱部に移動させることにより、太陽光発電パネルを冷却し、太陽光発電パネルの発電効率を向上させるようにしている。   And in a prior art, when radiation cooling is performed from a photovoltaic power generation panel at night, a thermal storage material is cooled by the 1st thermal storage part using this radiation cooling, and the cooled thermal storage material is made into the 2nd thermal storage part. Move. Moreover, at the time of sunlight, the solar energy generation panel is cooled by moving the thermal storage agent accommodated in the 2nd thermal storage part to the 1st thermal storage part, and it is trying to improve the power generation efficiency of a photovoltaic power generation panel.

特開2006−90659号公報JP 2006-90659 A

上述した従来技術では、夜間に冷却された蓄熱材を利用して、日照時に太陽光発電パネルを冷却する構成としている。しかしながら、従来技術では、蓄熱材を太陽光発電パネルの冷却のみに使用している。このため、日照時に蓄熱材に蓄えられた熱は、夜間の放射冷却により無駄に放出されることになり、蓄熱材に蓄えられた熱を有効に活用することができないという問題がある。   In the above-described conventional technology, the solar power generation panel is cooled during sunlight by using a heat storage material cooled at night. However, in the prior art, the heat storage material is used only for cooling the photovoltaic power generation panel. For this reason, the heat stored in the heat storage material at the time of sunshine will be discharged | emitted wastefully by nighttime radiation cooling, and there exists a problem that the heat stored in the heat storage material cannot be utilized effectively.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、日照時に太陽光発電パネルを安定的に冷却しつつ、日照時に得られる太陽光エネルギを効率よく利用することが可能なソーラーシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of efficiently utilizing solar energy obtained during sunshine while stably cooling a solar power generation panel during sunshine. The purpose is to provide a system.

本発明に係るソーラーシステムは、太陽光を受けて発電する太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルの背面側に設けられた流体の流路を有し、太陽光発電パネルの熱を回収することが可能なパネル熱回収器と、水または湯である湯水が貯留される貯留タンクと、パネル熱回収器と貯留タンクとを接続する循環回路と、循環回路を介してパネル熱回収器と貯留タンクとの間に湯水を循環させる循環ポンプと、貯留タンクに市水を供給する給水配管と、貯留タンク内の湯水を給湯対象に供給する給湯配管と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、市水の温度を検出する市水温度検出手段と、少なくとも外気温度と市水温度との関係に基いて循環ポンプを制御する制御手段と、を備え、制御手段は、外気温度と市水温度との温度差が凍結判定温度以下となる温度条件が成立した場合に、循環ポンプを作動させ、循環ポンプの作動により温度条件が不成立となった場合に、循環ポンプを停止する第1の手段と、第1の手段により循環ポンプを作動させた状態でも温度条件が継続している場合に、循環ポンプの吐出量を増加させ、吐出量の増加により温度条件が不成立となった場合に、循環ポンプを停止する第2の手段と、第2の手段により循環ポンプの吐出量を増加させた状態でも温度条件が継続している場合に、貯留タンク内の湯水を給湯配管に排水して給水配管から貯留タンクに市水を取入れ、排水により温度条件が不成立となった場合に、循環ポンプを停止する第3の手段と、を備え、水の凍結を防止する凍結防止運転を第1,第2及び第3の手段により段階的に実行する構成としている。

The solar system according to the present invention has a solar power generation panel that receives sunlight to generate power, and a fluid flow path provided on the back side of the solar power generation panel, and recovers heat of the solar power generation panel. Panel heat recovery device, a storage tank for storing hot water or hot water, a circulation circuit for connecting the panel heat recovery device and the storage tank, and the panel heat recovery device and the storage tank via the circulation circuit A circulation pump that circulates hot water between, a water supply pipe that supplies city water to the storage tank, a hot water supply pipe that supplies hot water in the storage tank to the hot water supply object, an outside air temperature detection means that detects the outside air temperature, City water temperature detecting means for detecting the temperature of the city water, and control means for controlling the circulation pump based at least on the relationship between the outside air temperature and the city water temperature, and the control means includes the outside air temperature and the city water temperature. Temperature difference is the freezing judgment temperature When the temperature condition is as follows, the circulation pump is operated, and when the temperature condition is not established due to the operation of the circulation pump, the first means for stopping the circulation pump and the circulation pump by the first means And the second means for stopping the circulation pump when the temperature condition is not satisfied due to the increase in the discharge amount when the temperature condition continues even in the state where the operation is performed. When the temperature condition continues even when the discharge amount of the circulation pump is increased by the second means, the hot water in the storage tank is drained to the hot water supply pipe, and city water is taken into the storage tank from the water supply pipe, And a third means for stopping the circulation pump when the temperature condition is not satisfied due to the drainage, and the freeze prevention operation for preventing the water from being frozen is stepwise by the first, second and third means. Configuration to run and To have.

本発明によれば、例えば夜間には貯留タンクに低温水を蓄冷し、日照時には、この低温水を用いて太陽光発電パネルを安定的に冷却することができる。そして、日照時に得られる太陽光エネルギを貯留タンクに蓄熱して給湯等に効率よく利用することができ、エネルギ効率が高いソーラーシステムを実現することができる。また、各運転制御の開始及び終了の判定条件に、市水温度を基準として用いることにより、運転制御に適した外気温度を精度よく判定することができる。   According to the present invention, for example, low temperature water is stored in a storage tank at night, and the solar power generation panel can be stably cooled using the low temperature water during sunshine. And the solar energy obtained at the time of sunlight can be heat-stored in a storage tank, can be utilized efficiently for hot water supply etc., and a solar system with high energy efficiency can be implement | achieved. Moreover, the outdoor temperature suitable for operation control can be determined with high precision by using the city water temperature as a reference for the determination conditions for starting and ending each operation control.

本発明の実施の形態1によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1によるソーラーシステムの制御の一例を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows an example of control of the solar system by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において、蓄冷運転の具体例を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows the specific example of a cool storage operation. 本発明の実施の形態1において、凍結防止運転の具体例を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows the specific example of freezing prevention driving | operation. 本発明の実施の形態1において、冷却蓄熱運転の具体例を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows the specific example of cooling heat storage driving | operation. 本発明の実施の形態1において、給湯運転の具体例を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows the specific example of a hot water supply driving | operation. 本発明の実施の形態2によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態9によるソーラーシステムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar system by Embodiment 9 of this invention.

実施の形態1.
以下、図1乃至図6を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。図1は、本発明の実施の形態1によるソーラーシステムを示す構成図である。この図に示すように、ソーラーシステム1は、太陽光発電パネル2、パネル熱回収器3、貯留タンク4、循環回路5、循環ポンプ6、給水配管7、給湯配管8、センサ9〜12及び制御装置13を備えている。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing used in this specification, common elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a configuration diagram showing a solar system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in this figure, the solar system 1 includes a photovoltaic power generation panel 2, a panel heat recovery unit 3, a storage tank 4, a circulation circuit 5, a circulation pump 6, a water supply pipe 7, a hot water supply pipe 8, sensors 9 to 12 and a control. A device 13 is provided.

太陽光発電パネル2は、例えば屋根の上に設置され、太陽光を受けて発電するものである。パネル熱回収器3は、太陽光発電パネル2の背面側に設けられた流体の流路を有し、太陽光発電パネル2の熱を回収可能に構成されている。貯留タンク4は、太陽光発電パネル2の熱を蓄熱及び冷却するために、水または湯である湯水を貯留するものである。即ち、貯留タンク4には、後述のように、太陽光発電パネル2の熱により加熱された湯や、太陽光発電パネル2を冷却するための水が貯留される。貯留タンク4は、断熱材により覆われており、タンクの外部に対して断熱されている。   The solar power generation panel 2 is installed on a roof, for example, and generates power by receiving sunlight. The panel heat recovery unit 3 has a fluid flow path provided on the back side of the photovoltaic power generation panel 2 and is configured to be able to recover the heat of the photovoltaic power generation panel 2. The storage tank 4 stores hot water that is water or hot water in order to store and cool the heat of the photovoltaic power generation panel 2. That is, in the storage tank 4, hot water heated by the heat of the solar power generation panel 2 and water for cooling the solar power generation panel 2 are stored as will be described later. The storage tank 4 is covered with a heat insulating material, and is insulated from the outside of the tank.

循環回路5は、パネル熱回収器3と貯留タンク4との間に湯水を循環させるための流路である。循環回路5は、貯留タンク4の下部とパネル熱回収器3の流入側とを接続する行き管5Aと、貯留タンク4の上部とパネル熱回収器3の流出側とを接続する戻り管5Bとを備えている。循環ポンプ6は、循環回路5を介してパネル熱回収器3と貯留タンク4との間に湯水を循環させるもので、例えば行き管5Aの途中に設けられており、本実施の形態の輸送手段を構成している。   The circulation circuit 5 is a flow path for circulating hot water between the panel heat recovery unit 3 and the storage tank 4. The circulation circuit 5 has a return pipe 5A connecting the lower part of the storage tank 4 and the inflow side of the panel heat recovery unit 3, and a return pipe 5B connecting the upper part of the storage tank 4 and the outflow side of the panel heat recovery unit 3. It has. The circulation pump 6 circulates hot water between the panel heat recovery device 3 and the storage tank 4 via the circulation circuit 5, and is provided, for example, in the middle of the outgoing pipe 5A. Is configured.

給水配管7は、貯留タンク4に水道水等の市水を供給するもので、貯留タンク4の下部に接続されている。給湯配管8は、貯留タンク4内の湯を給湯栓、シャワー、風呂等の給湯対象に供給するもので、貯留タンク4の上部に接続されている。なお、給湯対象には、給湯配管8から直接給湯する構成としてもよいし、給湯配管8から取出した湯をガス給湯機、電気温水器やヒートポンプ給湯機等により加熱した後に給湯する構成としてもよい。   The water supply pipe 7 supplies city water such as tap water to the storage tank 4, and is connected to the lower part of the storage tank 4. The hot water supply pipe 8 supplies hot water in the storage tank 4 to hot water supply objects such as a hot water tap, a shower, and a bath, and is connected to the upper part of the storage tank 4. The hot water supply target may be configured to supply hot water directly from the hot water supply pipe 8, or may be configured to supply hot water after the hot water taken out from the hot water supply pipe 8 is heated by a gas water heater, an electric water heater, a heat pump water heater, or the like. .

一方、外気温度センサ9は、外気温度を検出するセンサであり、市水温度センサ10は、給水配管7から貯留タンク4に供給される市水の温度を検出するセンサである。また、循環回路温度センサ11は、循環回路5を流れる湯水の温度を検出するセンサであり、タンク内水温センサ12は、貯留タンク4内の湯水の温度を検出するセンサである。なお、市水温度は、外気温度に基いて求めることも可能であるため、本実施の形態のシステムでは、市水温度センサ10を設置しなくてもよい。この場合には、例えば市水温度と外気温度との関係を示す温度関係データを制御装置13に予め記憶させておき、この温度関係データに基いて外気温度から市水温度を算出する構成とすればよい。この構成によれば、システムに搭載するセンサ部品の点数を削減し、コストダウンを図ることができる。一方、タンク内水温センサ12は、貯留タンク4の温度分布(残湯量)を検出するために、上下方向の異なる位置に複数個設定する構成としてもよい。   On the other hand, the outside air temperature sensor 9 is a sensor that detects the outside air temperature, and the city water temperature sensor 10 is a sensor that detects the temperature of city water supplied from the water supply pipe 7 to the storage tank 4. The circulation circuit temperature sensor 11 is a sensor that detects the temperature of hot water flowing through the circulation circuit 5, and the tank water temperature sensor 12 is a sensor that detects the temperature of hot water in the storage tank 4. Since the city water temperature can also be obtained based on the outside air temperature, the city water temperature sensor 10 does not have to be installed in the system of the present embodiment. In this case, for example, temperature control data indicating the relationship between the city water temperature and the outside air temperature is stored in the control device 13 in advance, and the city water temperature is calculated from the outside air temperature based on the temperature relationship data. That's fine. According to this configuration, the number of sensor components mounted on the system can be reduced, and the cost can be reduced. On the other hand, in order to detect the temperature distribution (remaining hot water amount) of the storage tank 4, a plurality of in-tank water temperature sensors 12 may be set at different positions in the vertical direction.

制御装置13は、ソーラーシステム1を制御する制御手段を構成するもので、制御装置13の入力側には、センサ9〜12を含むセンサ系統が接続されている。制御装置13の出力側には、循環ポンプ6を含む各種のアクチュエータが接続されている。制御装置13は、後述のように、少なくとも外気温度と市水温度との温度差に基いて所定の運転制御を実行する。この運転制御は、例えば循環ポンプ6を作動及び停止させたり、循環ポンプ6の吐出流量を変化させることにより実現される。   The control device 13 constitutes control means for controlling the solar system 1, and a sensor system including sensors 9 to 12 is connected to the input side of the control device 13. Various actuators including the circulation pump 6 are connected to the output side of the control device 13. As will be described later, the control device 13 performs predetermined operation control based on at least the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature. This operation control is realized by, for example, operating and stopping the circulation pump 6 or changing the discharge flow rate of the circulation pump 6.

次に、図2を参照しつつ、本実施の形態によるソーラーシステム1の制御について説明する。図2は、本発明の実施の形態1によるソーラーシステムの制御の一例を示す動作説明図である。この図において、細い実線は外気温度を示し、点線は市水温度を示している。また、一点鎖線は循環回路5の水温(循環水温)を示し、太い実線は貯留タンク4内の湯水の温度(タンク内水温)を示している。制御装置13により実行される運転制御には、少なくとも以下の蓄冷運転、凍結防止運転、冷却蓄熱運転及び給湯運転が含まれる。   Next, control of the solar system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an operation explanatory diagram illustrating an example of control of the solar system according to Embodiment 1 of the present invention. In this figure, the thin solid line indicates the outside air temperature, and the dotted line indicates the city water temperature. A one-dot chain line indicates the water temperature (circulation water temperature) of the circulation circuit 5, and a thick solid line indicates the temperature of hot water in the storage tank 4 (tank water temperature). The operation control executed by the control device 13 includes at least the following cold storage operation, freeze prevention operation, cooling heat storage operation, and hot water supply operation.

(蓄冷運転)
蓄冷運転は、例えば晴天時の深夜から早朝にかけて実行されるものである。なお、図2では、午前0時〜6時前の時間帯に蓄冷運転が実行される場合を例示している。また、早朝とは、日照開始前後の時間帯を意味している。外気温度は、深夜から早朝にかけて時間の経過と共に低下する。このため、蓄冷運転では、外気温度と市水温度との温度差が蓄冷開始判定温度以下の場合に、循環ポンプ6を作動させ、貯留タンク4内の湯水を循環回路5に循環させる。上記蓄冷運転によれば、貯留タンク4内の湯水を取出して当該湯水から大気中に熱を放出し、タンク内水温を市水温度以下に低下させることができ、外部で放熱した低温水を貯留タンク4内に効率よく蓄冷することができる。
(Cool storage operation)
The cold storage operation is executed, for example, from midnight on a clear day to early morning. In addition, in FIG. 2, the case where a cool storage driving | running | working is performed in the time slot | zone before 0:00 am to 6:00 is illustrated. Moreover, the early morning means the time zone before and after the start of sunshine. The outside air temperature decreases with time from midnight to early morning. For this reason, in the cold storage operation, when the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or lower than the cold storage start determination temperature, the circulation pump 6 is operated and the hot water in the storage tank 4 is circulated to the circulation circuit 5. According to the cold storage operation, the hot water in the storage tank 4 is taken out, heat is released from the hot water into the atmosphere, the water temperature in the tank can be lowered below the city water temperature, and the low-temperature water radiated outside is stored. Cold storage can be efficiently performed in the tank 4.

蓄冷開始判定温度は、例えば湯水から大気中への放熱が効率よく実行されるような温度差の最大値として予め設定されている。即ち、外気温度と市水温度との温度差が蓄冷開始判定温度以下の場合には、市水温度を基準として、外気温度が蓄冷に適した低い温度であると判定することができる。このように、市水温度を基準として用いることにより、蓄冷運転に適した外気温度を精度よく判定することができる。なお、蓄冷運転では、ある一定の時間毎に循環ポンプ6を運転する動作(間欠運転)を実行してもよい。また、本実施の形態では、蓄冷運転に適した時間帯(例えば、午前0時〜6時前の時間帯)を予め記憶しておき、この時間帯にのみ蓄冷運転を実行する構成としてもよい。   The cold storage start determination temperature is set in advance as a maximum value of a temperature difference at which, for example, heat dissipation from hot water to the atmosphere is efficiently performed. That is, when the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or lower than the cold storage start determination temperature, it can be determined that the outside air temperature is a low temperature suitable for cold storage based on the city water temperature. Thus, by using the city water temperature as a reference, it is possible to accurately determine the outside air temperature suitable for the cold storage operation. In the cold storage operation, an operation (intermittent operation) for operating the circulation pump 6 may be executed every certain time. Moreover, in this Embodiment, it is good also as a structure which memorize | stores beforehand the time slot | zone (for example, time zone before 0:00 am-6:00) suitable for a cool storage operation, and performs a cool storage operation only in this time slot | zone. .

一方、外気温度と市水温度との温度差が蓄冷終了判定温度以上となるか、または、太陽光発電パネル2の発電量が蓄冷終了判定値以上となった場合には、循環ポンプ6を停止し、蓄冷運転を終了する。この場合、蓄冷終了判定温度は、例えば湯水からの放熱効率が低下するような高い外気温度に対応して予め設定されており、蓄冷終了判定値は、湯水からの放熱効率が低下するような日照状態に対応する発電量として予め設定されている。   On the other hand, when the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or higher than the cold storage end determination temperature, or the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 is equal to or higher than the cold storage end determination value, the circulation pump 6 is stopped. Then, the cold storage operation is finished. In this case, the cool storage end determination temperature is set in advance corresponding to a high outside air temperature at which, for example, the heat dissipation efficiency from hot water decreases, and the cool storage end determination value is a sunshine at which the heat dissipation efficiency from hot water decreases. The power generation amount corresponding to the state is preset.

図3は、本発明の実施の形態1において、蓄冷運転の具体例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンでは、市水温度αを用いる代わりに、市水温度αと相関があるタンク内水温βを用いた場合を例示している。図3に示すルーチンでは、まず、ステップS1において、循環ポンプ6を間欠運転する。次に、ステップS2では、センサ系統の出力を読込むことにより、外気温度ζとタンク内水温βとの温度差(ζ−β)が蓄冷開始判定温度B以下であるか否かを判定する。ステップS2の判定が成立した場合には、ステップS3に移行し、循環ポンプ6の運転(連続運転)を開始する。また、ステップS2の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまで循環ポンプ6の間欠運転を継続する。   FIG. 3 is a flowchart showing a specific example of the cold storage operation in Embodiment 1 of the present invention. In addition, in the routine shown in this figure, the case where the tank water temperature β correlated with the city water temperature α is used instead of using the city water temperature α. In the routine shown in FIG. 3, first, in step S1, the circulation pump 6 is intermittently operated. Next, in step S2, it is determined whether the temperature difference (ζ−β) between the outside air temperature ζ and the tank water temperature β is equal to or lower than the cold storage start determination temperature B by reading the output of the sensor system. When the determination in step S2 is established, the process proceeds to step S3, and the operation (continuous operation) of the circulation pump 6 is started. If the determination in step S2 is not established, the intermittent operation of the circulation pump 6 is continued until this determination is established.

次に、ステップS4では、蓄冷運転の終了条件が成立したか否かを判定する。この終了条件は、温度差(ζ−β)が蓄冷終了判定温度C以上となるか、または、太陽光発電パネル2の発電量が蓄冷終了判定値以上となった場合に成立する。そして、ステップS4の判定が成立した場合には、ステップS5に移行し、循環ポンプ6の運転を停止する。また、ステップS4の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまで循環ポンプ6の運転を継続する。   Next, in step S4, it is determined whether or not a condition for terminating the cold storage operation is satisfied. This end condition is satisfied when the temperature difference (ζ−β) is equal to or higher than the cold storage end determination temperature C or the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 is equal to or higher than the cold storage end determination value. And when determination of step S4 is materialized, it transfers to step S5 and the driving | operation of the circulation pump 6 is stopped. If the determination in step S4 is not established, the operation of the circulation pump 6 is continued until this determination is established.

(凍結防止運転)
冬季等においては、循環回路5を流れる水の凍結を防止するために、循環ポンプ6を連続運転する凍結防止運転を実行する。具体的に述べると、凍結防止運転では、外気温度と市水温度との温度差が凍結の発生温度に対応する凍結判定温度以下の場合に、当該温度条件が継続している限り、循環ポンプ6の作動、出力増加及び給湯配管8からの排水を順次実行する。凍結判定温度は、凍結の虞れが生じるような低い温度に対応するもので、蓄冷開始判定温度Bよりも低い温度として予め設定されている。また、循環ポンプ6の出力増加とは、例えば当該ポンプの吐出流量を増加させることを意味している。
(Anti-freezing operation)
In winter and the like, in order to prevent freezing of the water flowing through the circulation circuit 5, an anti-freezing operation in which the circulation pump 6 is continuously operated is executed. Specifically, in the freeze prevention operation, when the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or lower than the freezing determination temperature corresponding to the freezing temperature, the circulation pump 6 is maintained as long as the temperature condition continues. , The output increase, and the drainage from the hot water supply pipe 8 are sequentially executed. The freezing determination temperature corresponds to a low temperature at which there is a possibility of freezing, and is set in advance as a temperature lower than the cold storage start determination temperature B. Moreover, the output increase of the circulation pump 6 means increasing the discharge flow rate of the pump, for example.

即ち、凍結防止運転では、凍結の虞れが生じた場合に、まず、循環回路5に水を流通させ、それでも凍結の虞れが解消しない場合には、水の流量を増加させる。そして、循環ポンプ6の運転だけでは凍結の虞れが解消しない場合には、貯留タンク4内の水を給湯配管8に排水することで、新たな市水を給水配管7から貯留タンク4内に取入れる。また、本実施の形態では、凍結防止運転に適した時間帯(例えば、午前0時〜6時前の時間帯)を予め記憶しておき、この時間帯にのみ凍結防止運転を実行する構成としてもよい。   That is, in the freezing prevention operation, when there is a possibility of freezing, water is first circulated through the circulation circuit 5, and when the possibility of freezing still does not disappear, the flow rate of water is increased. If the possibility of freezing cannot be solved by only operating the circulation pump 6, the water in the storage tank 4 is drained to the hot water supply pipe 8, and new city water is supplied from the water supply pipe 7 to the storage tank 4. Incorporate. In the present embodiment, a time zone suitable for the freeze prevention operation (for example, a time zone before midnight to 6 am) is stored in advance, and the freeze prevention operation is executed only during this time zone. Also good.

上記凍結防止運転によれば、凍結の虞れが解消されるまで、凍結防止の対策を段階的に強化することができ、周囲の寒冷度等に応じて的確な対策を実行することができる。即ち、寒冷度が比較的軽度の場合には、循環回路5に水を流通させたり、その流量を増加させることで対処することができる。また、循環ポンプ6の制御だけでは凍結の回避が難しいような極低温時には、循環回路5を流れる水を給水配管7から排出しつつ、市水と入替えることができる。従って、凍結防止運転によれば、水の凍結を確実に防止し、凍結による機器の破損を回避することができる。   According to the anti-freezing operation, the anti-freezing measures can be strengthened step by step until the possibility of freezing is eliminated, and appropriate measures can be taken according to the surrounding coldness. That is, when the coldness is relatively light, it can be dealt with by circulating water in the circulation circuit 5 or increasing its flow rate. In addition, at extremely low temperatures where it is difficult to avoid freezing only by controlling the circulation pump 6, the water flowing through the circulation circuit 5 can be replaced with city water while being discharged from the water supply pipe 7. Therefore, according to the antifreezing operation, water can be reliably prevented from freezing, and damage to the equipment due to freezing can be avoided.

図4は、本発明の実施の形態1において、凍結防止運転の具体例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンでは、市水温度αを用いる代わりに、市水温度αと相関があるタンク内水温βを用いた場合を例示している。図4に示すルーチンでは、まず、ステップS10において、循環ポンプ6を間欠運転し、ステップS11では、外気温度ζとタンク内水温βとの温度差(ζ−β)が凍結判定温度A以下であるか否かを判定する。そして、この判定が成立した場合には、ステップS12に移行し、循環ポンプ6の連続運転を開始する。また、ステップS11の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまで循環ポンプ6の間欠運転を継続する。   FIG. 4 is a flowchart showing a specific example of the freeze prevention operation in the first embodiment of the present invention. In addition, in the routine shown in this figure, the case where the tank water temperature β correlated with the city water temperature α is used instead of using the city water temperature α. In the routine shown in FIG. 4, first, in step S10, the circulation pump 6 is intermittently operated. In step S11, the temperature difference (ζ−β) between the outside air temperature ζ and the tank water temperature β is equal to or lower than the freezing determination temperature A. It is determined whether or not. And when this determination is materialized, it transfers to step S12 and the continuous driving | operation of the circulation pump 6 is started. If the determination in step S11 is not established, the intermittent operation of the circulation pump 6 is continued until this determination is established.

次に、ステップS13では、循環ポンプ6の連続運転により前記温度差(ζ−β)が凍結判定温度A以上に上昇したか否かを判定し、この判定が不成立の場合には、ステップS14に移行して循環ポンプ6の吐出流量を増加させる。また、ステップS13の判定が不成立の場合には、後述のステップS18により循環ポンプ6の運転を停止する。次に、ステップS15では、吐出流量の増加により前記温度差(ζ−β)が凍結判定温度A以上に上昇したか否かを判定し、この判定が不成立の場合には、循環ポンプ6の制御だけでは凍結の虞れを回避できないと判断し、後述のステップS16に移行する。また、ステップS15の判定が成立した場合には、ステップS18により循環ポンプ6の運転を停止する。   Next, in step S13, it is determined whether or not the temperature difference (ζ−β) has risen to the freezing determination temperature A or more due to continuous operation of the circulation pump 6. If this determination is not satisfied, the process proceeds to step S14. It shifts and the discharge flow rate of the circulation pump 6 is increased. If the determination in step S13 is not established, the operation of the circulation pump 6 is stopped in step S18 described later. Next, in step S15, it is determined whether or not the temperature difference (ζ−β) has risen above the freezing determination temperature A due to the increase in the discharge flow rate. If this determination is not satisfied, the control of the circulation pump 6 is performed. It is determined that the risk of freezing cannot be avoided only by this, and the process proceeds to step S16 described later. If the determination in step S15 is established, the operation of the circulation pump 6 is stopped in step S18.

次に、ステップS16では、例えば給湯配管8側に設けられた電磁弁やポンプ等を作動させることにより、貯留タンク4内の水を給湯配管8に排水し、これに伴って新たな市水を給水配管7から貯留タンク4内に取入れる。そして、ステップS17では、貯留タンク4の排水動作により前記温度差(ζ−β)が凍結判定温度A以上に上昇したか否かを判定し、この判定が不成立の場合には、判定が成立するまで排水動作を継続する。また、ステップS17の判定が成立した場合には、ステップS18により循環ポンプ6の運転を停止する。   Next, in step S16, for example, by operating a solenoid valve, a pump, or the like provided on the hot water supply pipe 8 side, the water in the storage tank 4 is drained to the hot water supply pipe 8, and new city water is supplied accordingly. It is taken into the storage tank 4 from the water supply pipe 7. In step S17, it is determined whether or not the temperature difference (ζ−β) has risen above the freezing determination temperature A by the draining operation of the storage tank 4. If this determination is not satisfied, the determination is satisfied. Continue draining until If the determination in step S17 is established, the operation of the circulation pump 6 is stopped in step S18.

(冷却蓄熱運転)
冷却蓄熱運転は、図2に示すように、例えば早朝から夕刻に至る時間帯に、太陽光発電パネル2の冷却を実行しつつ、この冷却動作により回収した熱を貯留タンク4内に蓄熱するものである。なお、夕刻とは、日没前後の時間帯を意味している。日の出開始直後は太陽光発電パネル2の温度が低く、日射量も少ないが、時間の経過に伴って日射量が増加すると、太陽光発電パネル2の発電量も増加する。
(Cooling heat storage operation)
As shown in FIG. 2, the cooling and heat storage operation stores heat collected in the storage tank 4 in the storage tank 4 while cooling the photovoltaic power generation panel 2 in the time zone from early morning to evening, for example. It is. The evening means the time zone before and after sunset. Immediately after the start of sunrise, the temperature of the solar power generation panel 2 is low and the amount of solar radiation is small, but when the amount of solar radiation increases with the passage of time, the amount of power generation of the solar power generation panel 2 also increases.

このため、冷却蓄熱運転では、前記蓄冷運転により貯留タンク4内に蓄冷された状態において、日射量が所定の日射量判定値以上となった場合、即ち、太陽光発電パネル2の発電量が発電量判定値以上となった場合に、循環ポンプ6を作動させる。制御装置13は、日射量に対応するパラメータとして太陽光発電パネル2の発電量を検出する機能を備えており、日射量検出手段を構成している。なお、発電量判定値とは、太陽光発電パネル2の冷却が必要となる発電量、または、太陽光発電パネル2の熱を貯留タンク4に蓄熱することが可能となる温度状態に対応する発電量として予め設定されている。また、本実施の形態では、冷却蓄熱運転に適した時間帯(例えば、早朝から夕刻に至る時間帯)を予め記憶しておき、この時間帯にのみ冷却蓄熱運転を実行する構成としてもよい。   For this reason, in the cooling and heat storage operation, when the amount of solar radiation is equal to or greater than a predetermined solar radiation amount determination value in the state of being stored in the storage tank 4 by the cold storage operation, that is, the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 When it becomes more than the amount judgment value, the circulation pump 6 is operated. The control device 13 has a function of detecting the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 as a parameter corresponding to the solar radiation amount, and constitutes a solar radiation amount detecting means. The power generation amount determination value is a power generation amount that requires cooling of the solar power generation panel 2 or power generation corresponding to a temperature state in which the heat of the solar power generation panel 2 can be stored in the storage tank 4. It is preset as a quantity. Moreover, in this Embodiment, it is good also as a structure which memorize | stores beforehand the time slot | zone (for example, time slot | zone from early morning to evening) suitable for cooling heat storage operation, and performs cooling heat storage operation only in this time slot | zone.

上記冷却蓄熱運転によれば、蓄冷運転により生成された貯留タンク4内の低温水を循環回路5からパネル熱回収器3に循環させ、太陽光発電パネル2を効率よく冷却することができる。また、パネル熱回収器3を流れる水により太陽光発電パネル2の熱を回収し、この水を暖めて貯留タンク4に戻すことができる。これにより、太陽光発電パネル2の発電効率を高めつつ、市水温度以上に暖められた温水を貯留タンク4内に貯留し、貯留タンク4内に蓄熱することができる。   According to the cooling heat storage operation, the low-temperature water in the storage tank 4 generated by the cold storage operation can be circulated from the circulation circuit 5 to the panel heat recovery device 3 to cool the photovoltaic power generation panel 2 efficiently. Further, the heat of the photovoltaic power generation panel 2 can be recovered by the water flowing through the panel heat recovery unit 3, and the water can be warmed and returned to the storage tank 4. Thereby, the hot water heated above the city water temperature can be stored in the storage tank 4 and stored in the storage tank 4 while increasing the power generation efficiency of the photovoltaic power generation panel 2.

このように、冷却蓄熱運転では、貯留タンク4内の低温水(市水)を太陽光発電パネル2の冷却に利用しつつ、貯留タンク4に戻された温水を外部への給湯に利用するので、タンク内水温は、日照時に市水温度以下に保持され、夕刻付近に市水温度以上となることが好ましい。従って、制御装置13は、循環ポンプ6の吐出流量を制御することにより、タンク内水温を上述のように推移させる。   Thus, in the cooling and heat storage operation, the low-temperature water (city water) in the storage tank 4 is used for cooling the photovoltaic power generation panel 2 and the hot water returned to the storage tank 4 is used for hot water supply to the outside. The water temperature in the tank is preferably kept below the city water temperature during sunshine and becomes above the city water temperature in the evening. Therefore, the control device 13 changes the water temperature in the tank as described above by controlling the discharge flow rate of the circulation pump 6.

また、冷却蓄熱運転は、太陽光発電パネル2の発電量が前記発電量判定値未満となり、かつ、タンク内水温と循環水温との温度差が冷却終了判定温度以下となった場合に終了される。この場合には、循環ポンプ6を停止し、貯留タンク4を蓄熱状態に保持する。冷却終了判定温度とは、太陽光発電パネル2の冷却が不要となるか、または、循環回路5に水を循環させても貯留タンク4への蓄熱効果が得られなくなるような低い温度として予め設定されている。なお、冷却蓄熱運転の終了判定処理には、タンク内水温と循環水温との温度差に代えて、外気温度と市水温度との温度差を用いる構成としてもよい。   The cooling heat storage operation is terminated when the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 is less than the power generation amount determination value and the temperature difference between the tank water temperature and the circulating water temperature is equal to or lower than the cooling end determination temperature. . In this case, the circulation pump 6 is stopped and the storage tank 4 is held in a heat storage state. The cooling end determination temperature is set in advance as a low temperature at which cooling of the photovoltaic power generation panel 2 is not required, or even if water is circulated through the circulation circuit 5, the heat storage effect on the storage tank 4 cannot be obtained. Has been. In addition, it is good also as a structure which uses the temperature difference of external temperature and city water temperature instead of the temperature difference of tank water temperature and circulating water temperature for the completion | finish determination process of cooling heat storage operation.

図5は、本発明の実施の形態1において、冷却蓄熱運転の具体例を示すフローチャートである。図5に示すルーチンでは、まず、ステップS20において、太陽光発電パネル2の発電量が発電量判定値以上であるか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップS21により循環ポンプ6の運転を開始する。次に、ステップS22では、冷却蓄熱運転の終了条件が成立したか否かを判定する。この終了条件は、太陽光発電パネル2の発電量が発電量判定値未満となり、かつ、タンク内水温βと循環水温γとの温度差(β−γ)が冷却終了判定温度D以下となった場合に成立する。そして、ステップS22の判定が成立した場合には、ステップS23に移行し、循環ポンプ6の運転を停止する。また、ステップS22の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまで循環ポンプ6の運転を継続する。   FIG. 5 is a flowchart showing a specific example of the cooling heat storage operation in the first embodiment of the present invention. In the routine shown in FIG. 5, first, in step S20, it is determined whether or not the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 is equal to or greater than the power generation amount determination value. 6 starts operation. Next, in step S22, it is determined whether or not the cooling heat storage operation termination condition is satisfied. This termination condition is that the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 is less than the power generation amount determination value, and the temperature difference (β−γ) between the tank water temperature β and the circulating water temperature γ is equal to or lower than the cooling end determination temperature D. The case holds. And when determination of step S22 is materialized, it transfers to step S23 and the driving | operation of the circulation pump 6 is stopped. If the determination in step S22 is not satisfied, the operation of the circulation pump 6 is continued until this determination is satisfied.

(給湯運転)
給湯運転は、例えば夕刻から深夜にかけて浴槽の湯張りやシャワーの使用等により給湯負荷が発生した場合に実行されるものである。給湯運転では、前述の冷却蓄熱運転により市水温度以上に暖められた状態で貯留タンク4内に貯留された温水を給湯配管8から給湯対象に供給する。なお、給湯運転では、貯留タンク4内の温水を、必要に応じてガス給湯機、電気温水器やヒートポンプ給湯機等により加熱した後に給湯してもよい。
(Hot water operation)
The hot water supply operation is executed, for example, when a hot water supply load is generated from the evening to the midnight due to hot water in a bathtub or use of a shower. In the hot water supply operation, hot water stored in the storage tank 4 in a state of being warmed to the city water temperature or higher by the cooling heat storage operation described above is supplied from the hot water supply pipe 8 to the hot water supply target. In the hot water supply operation, hot water in the storage tank 4 may be heated after being heated by a gas water heater, an electric water heater, a heat pump water heater, or the like as necessary.

給湯運転により貯留タンク4内の温水が給湯対象に給湯されると、その分だけ給水配管7から貯留タンク4内に市水が供給されるので、タンク内水温が低下する。このため、給湯運転では、給湯負荷が終了するか、または、市水温度とタンク内水温との温度差が所定の給湯停止判定温度以下となった場合に、貯留タンク4からの給湯を終了する。給湯停止判定温度は、タンク内水温が給湯に適さない程度に市水温度に近づいた場合の温度差として予め設定されている。   When the hot water in the storage tank 4 is supplied to the hot water supply object by the hot water supply operation, the city water is supplied from the water supply pipe 7 into the storage tank 4 by that amount, so the water temperature in the tank is lowered. For this reason, in the hot water supply operation, the hot water supply from the storage tank 4 is ended when the hot water supply load ends or when the temperature difference between the city water temperature and the tank water temperature becomes equal to or lower than the predetermined hot water supply stop determination temperature. . The hot water supply stop determination temperature is set in advance as a temperature difference when the tank water temperature approaches the city water temperature to such an extent that it is not suitable for hot water supply.

上記給湯運転によれば、冷却蓄熱運転により貯留タンク4内に貯留された温水を給湯対象に供給することができる。これにより、ユーザの給湯要求を満足させつつ、貯留タンク内の水温を低下させることができ、その後の時間帯に実行される蓄冷運転を低い温度状態から開始することができる。また、市水温度とタンク内水温との温度差が小さくなった場合には、貯留タンク4内の水を給湯に使用する利点がないので、給湯運転を停止することができる。即ち、貯留タンク4内の温水が適切な温度である場合にのみ、当該温水を給湯に利用することができる。   According to the hot water supply operation, hot water stored in the storage tank 4 by the cooling heat storage operation can be supplied to the hot water supply target. Thereby, the water temperature in the storage tank can be lowered while satisfying the user's hot water supply request, and the cold storage operation executed in the subsequent time zone can be started from a low temperature state. When the temperature difference between the city water temperature and the tank water temperature becomes small, there is no advantage of using the water in the storage tank 4 for hot water supply, so the hot water supply operation can be stopped. That is, the hot water can be used for hot water supply only when the hot water in the storage tank 4 has an appropriate temperature.

図6は、本発明の実施の形態1において、給湯運転の具体例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンでは、冷却蓄熱運転の継続中に給湯負荷が発生した場合を例示しており、まず、ステップS30では、蓄熱動作を継続する。そして、ステップS31では、給湯負荷が発生したか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップS32に移行して給湯を開始する。   FIG. 6 is a flowchart showing a specific example of the hot water supply operation in Embodiment 1 of the present invention. In the routine shown in this figure, the case where a hot water supply load is generated during the continuation of the cooling heat storage operation is illustrated. First, in step S30, the heat storage operation is continued. In step S31, it is determined whether or not a hot water supply load has occurred. If this determination is satisfied, the process proceeds to step S32 to start hot water supply.

続いて、ステップS33では、給湯運転の終了条件が成立したか否かを判定する。この終了条件は、給湯負荷が終了するか、または、市水温度αとタンク内水温βとの温度差(α−β)が給湯停止判定温度E以下となった場合に成立する。そして、ステップS33の判定が成立した場合には、ステップS34に移行し、給湯を停止する。また、ステップS33の判定が不成立の場合には、この判定が成立するまで給湯を継続する。   Subsequently, in step S33, it is determined whether or not a condition for terminating the hot water supply operation is satisfied. This end condition is satisfied when the hot water supply load ends or when the temperature difference (α−β) between the city water temperature α and the tank water temperature β becomes equal to or lower than the hot water supply stop determination temperature E. And when determination of step S33 is materialized, it transfers to step S34 and stops hot water supply. If the determination in step S33 is not established, the hot water supply is continued until this determination is established.

本実施の形態によるソーラーシステム1は、上述のように構成されるもので、次に、その効果について説明する。まず、蓄冷運転は、深夜から早朝にかけて実行されるので、貯留タンク4内の水温を市水温度以下に低下させることができる。一例を挙げると、冬季の蓄冷運転では、市水温度が9℃の場合に、タンク内水温を4℃まで低下させることができる。これにより、冷却蓄熱運転では、例えば晴天時の正午付近等のように日射量及び発電量が増加する時間帯において、貯留タンク4内の低温水を用いて太陽光発電パネル2を冷却することができ、市水を用いて冷却する場合と比較して太陽光発電パネル2の発電効率を向上させることができる。   The solar system 1 according to the present embodiment is configured as described above, and the effects thereof will be described next. First, since the cold storage operation is executed from midnight to early morning, the water temperature in the storage tank 4 can be lowered to the city water temperature or lower. For example, in the cold storage operation in winter, when the city water temperature is 9 ° C, the water temperature in the tank can be lowered to 4 ° C. Thereby, in the cooling heat storage operation, the solar power generation panel 2 can be cooled using the low-temperature water in the storage tank 4 in a time zone in which the amount of solar radiation and the amount of power generation increase, for example, near noon on a sunny day. It is possible to improve the power generation efficiency of the photovoltaic power generation panel 2 as compared with the case of cooling with city water.

また、冷却蓄熱運転では、太陽光発電パネル2の熱を貯留タンク4内に蓄熱し、タンク内湯温を市水温度以上に上昇させることができる。一例を挙げると、冬季の冷却蓄熱運転では、市水温度が9℃の場合に、タンク内水温を15℃まで上昇させることができる。これにより、給湯運転では、貯留タンク4内に貯留された市水温度以上の温水を給湯に利用することができ、給湯機の給湯負荷を低減することができる。また、給湯運転では、給湯により貯留タンク4内に市水を流入させてタンク内水温を低下させることができ、翌日の蓄冷運転時に循環ポンプ6の運転時間及び消費電力を削減することができる。   Further, in the cooling heat storage operation, the heat of the photovoltaic power generation panel 2 can be stored in the storage tank 4, and the hot water temperature in the tank can be raised to the city water temperature or higher. For example, in the cooling and heat storage operation in winter, when the city water temperature is 9 ° C, the water temperature in the tank can be increased to 15 ° C. Thereby, in hot water supply operation, hot water more than the city water temperature stored in the storage tank 4 can be used for hot water supply, and the hot water supply load of the water heater can be reduced. Further, in the hot water supply operation, the city water can flow into the storage tank 4 by hot water supply to lower the water temperature in the tank, and the operation time and power consumption of the circulation pump 6 can be reduced during the cold storage operation on the next day.

このように、本実施の形態によれば、夜間には貯留タンク4内に低温水を蓄冷し、日照時には、この低温水を用いて太陽光発電パネル2を安定的に冷却することができる。そして、日照時に得られる太陽光エネルギを貯留タンク4に蓄熱して給湯等に効率よく利用することができ、エネルギ効率が高いソーラーシステム1を実現することができる。また、各運転制御の開始及び終了の判定条件に、市水温度を基準として用いることにより、個々の運転制御に適した外気温度を精度よく判定することができる。   As described above, according to the present embodiment, low temperature water is stored in the storage tank 4 at night, and the solar power generation panel 2 can be stably cooled by using this low temperature water during sunshine. And the solar energy obtained at the time of sunlight can be heat-stored in the storage tank 4, can be utilized efficiently for hot water supply etc., and the solar system 1 with high energy efficiency is realizable. Further, by using the city water temperature as a reference for the determination conditions for starting and ending each operation control, it is possible to accurately determine the outside air temperature suitable for each operation control.

また、本実施の形態のソーラーシステム1は、太陽光発電パネル2の発熱量に基いて晴天や曇り等の天気を検出することができるので、天気に応じて以下のような制御を実行する構成としてもよい。   Moreover, since the solar system 1 of this Embodiment can detect weather, such as fine weather and cloudy, based on the emitted-heat amount of the photovoltaic power generation panel 2, the following control is performed according to weather It is good.

(正午付近のみ曇りの場合の動作)
まず、翌日の天気が正午付近のみ曇りの場合には、深夜から早朝にかけて晴天時と同様の蓄冷運転を実行した後に、早朝から夕刻にかけて、以下の冷却蓄熱運転を実行する。この冷却蓄熱運転では、日の出開始直後は晴天時の場合と同様の制御を実行する。しかし、天候が曇りになった場合には、太陽光発電パネル2の発電量が発電量判定値未満となり、かつ、タンク内水温と循環水温との温度差が前記冷却終了判定温度以下となった時点で、循環ポンプ6を停止させる。また、曇りでも日差しが到達し、太陽光発電パネル2の発電量が発電量判定値異常となった場合には、循環ポンプ6を作動させてもよい。なお、給湯運転については、晴天時と同様に実行されるので、説明を省略する。
(Operation when cloudy only around noon)
First, when the next day's weather is cloudy only around noon, the following cool heat storage operation is performed from early morning to evening after performing a cool storage operation similar to that in fine weather from late night to early morning. In this cooling heat storage operation, the same control as in the case of fine weather is executed immediately after the start of sunrise. However, when the weather becomes cloudy, the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 is less than the power generation amount determination value, and the temperature difference between the tank water temperature and the circulating water temperature is equal to or lower than the cooling end determination temperature. At that time, the circulation pump 6 is stopped. Further, when the sunlight reaches even when it is cloudy, and the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 becomes abnormal in the power generation amount determination value, the circulation pump 6 may be operated. In addition, about hot water supply operation, since it is performed similarly to the time of fine weather, description is abbreviate | omitted.

上記制御によれば、次のような効果を得ることができる。正午付近に曇りとなった場合には、太陽光発電パネル2の発電量が発電量判定値未満であっても、当該パネルが熱を保持している。この場合、上記制御では、タンク内水温と循環水温との温度差が前記冷却終了判定温度以下となるまで循環ポンプ6を作動させ、太陽光発電パネル2の冷却を継続することができる。従って、この状態から日差しが再び強くなった場合には、太陽光発電パネル2を低温状態で作動させることができ、発電効率を向上させることができる。また、曇りの状態が継続することにより、発電量及び温度差が上記条件を満たした場合には、循環ポンプ6を停止させるので、この場合には、早朝から夕刻にかけて循環ポンプ6の運転時間を短縮し、消費電力を削減することができる。   According to the above control, the following effects can be obtained. When it becomes cloudy near noon, even if the power generation amount of the solar power generation panel 2 is less than the power generation amount determination value, the panel retains heat. In this case, in the control described above, the cooling of the photovoltaic power generation panel 2 can be continued by operating the circulation pump 6 until the temperature difference between the tank water temperature and the circulating water temperature becomes equal to or lower than the cooling end determination temperature. Therefore, when the sunlight becomes strong again from this state, the photovoltaic power generation panel 2 can be operated in a low temperature state, and the power generation efficiency can be improved. In addition, when the cloudy state continues, when the power generation amount and the temperature difference satisfy the above conditions, the circulation pump 6 is stopped. In this case, the operation time of the circulation pump 6 is reduced from early morning to evening. Shortening and power consumption can be reduced.

(一日中雨天や曇の場合の動作)
次に、翌日が一日中雨天や曇天時の場合の動作について説明する。深夜から早朝にかけて、翌日が一日中雨天や曇天時の場合には、高湿度となる上に放射冷却が生じ難くなることから、外気温度は時間によって大きく変化しない。また、早朝から夕刻にかけての時間帯、特に、晴天時に日差しが最も強くなる正午付近でも、太陽光発電パネル2の発電量は、発電量判定値以上となることがないので、循環ポンプ6は停止状態に保持する。なお、この天候でも、凍結防止運転を実行するための温度条件(前述)が成立した場合には、凍結防止運転を実行する。夕刻から深夜にかけての時間帯には、給湯負荷の発生時に貯留タンク4内の水を取出すことで、貯留タンク4内の水を市水と入替える。また、翌日が一日中雨天や曇天時の場合には、蓄冷運転及び冷却蓄熱運転を実行せずに、循環ポンプ6を停止状態に保持する。これにより、循環ポンプ6の消費電力を削減することができる。さらに、給湯負荷の発生時に貯留タンク4内の水を利用することで、長期間にわたって同じ水が貯留タンク4に滞留することがないので、タンク内の衛生状態を向上させることができる。
(Operation in case of rain or cloudy all day)
Next, an operation when the next day is rainy or cloudy all day will be described. When the next day is rainy or cloudy all day, from midnight to early morning, the outside air temperature does not change greatly with time because it becomes high humidity and radiation cooling is difficult to occur. In addition, even in the time zone from early morning to evening, especially around noon when the sunlight is strongest in fine weather, the power generation amount of the photovoltaic power generation panel 2 does not exceed the power generation amount determination value, so the circulation pump 6 stops. Keep in state. Even in this weather, the freeze prevention operation is performed when the temperature condition (described above) for executing the freeze prevention operation is satisfied. In the time zone from evening to midnight, the water in the storage tank 4 is taken out when the hot water supply load is generated, so that the water in the storage tank 4 is replaced with city water. When the next day is rainy or cloudy all day, the regenerative pump 6 is held in a stopped state without performing the cold storage operation and the cooling heat storage operation. Thereby, the power consumption of the circulation pump 6 can be reduced. Furthermore, by using the water in the storage tank 4 when a hot water supply load is generated, the same water does not stay in the storage tank 4 for a long period of time, so that the sanitary condition in the tank can be improved.

(降雪に関連した天候の場合の動作)
翌日が一日中降雪する場合には、まず、前述の凍結防止運転により市水の凍結を防止する。そして、凍結運転以外の時間帯には、翌日が一日中雨天や曇りの場合と同様の運転制御を実行する。また、夜間の降雪後に早朝以降の天気が雨天や曇りとなって日照が殆どない場合にも、一日中降雪の場合と同様の運転制御を実行する。一方、夜間の降雪後に早朝以降が晴天となった場合には、翌日が一日中晴天の場合と同様の運転制御を実行する。この場合には、蓄冷運転、凍結防止運転制御を行うことにより、太陽光発電パネル2の温度を外気温度よりも上昇させることができる。従って、これらの運転の効果に加えて、太陽光発電パネル上の積雪を融かすことができ、除雪効果を得ることができる。
(Operation in case of weather related to snowfall)
When the next day is snowing all day, the city water is first prevented from freezing by the above-described anti-freezing operation. Then, during the time zone other than the freezing operation, the same operation control as when the next day is rainy or cloudy all day is executed. Also, when the weather after early morning after snowfall at night is rainy or cloudy and there is almost no sunlight, the same operation control as in the case of snowfall all day is executed. On the other hand, when it is fine in the early morning after snowfall at night, the same operation control as in the case where the next day is clear all day is executed. In this case, the temperature of the photovoltaic power generation panel 2 can be raised above the outside air temperature by performing the cold storage operation and the freeze prevention operation control. Therefore, in addition to the effects of these operations, snow on the photovoltaic power generation panel can be melted, and a snow removal effect can be obtained.

実施の形態2.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。図7は、本発明の実施の形態2によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム20は、前記実施の形態1とほぼ同様に構成されているものの、循環回路5の行き管5Aの途中には、放熱器21と、放熱器21を冷却する強制熱交換装置22とが配置されており、この点が実施の形態1と異なっている。強制熱交換装置22は、冷却ファン等により構成されている。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a solar system according to Embodiment 2 of the present invention. Although the solar system 20 of the present embodiment is configured in substantially the same manner as in the first embodiment, a radiator 21 and forced heat for cooling the radiator 21 are provided in the middle of the outgoing pipe 5A of the circulation circuit 5. An exchange device 22 is arranged, which is different from the first embodiment. The forced heat exchange device 22 is configured by a cooling fan or the like.

放熱器21は、夜間等において、例えば市水温度と外気温度の温度差が前記蓄冷開始判定温度Bよりも小さい場合に、強制熱交換装置22を作動させ、市水と外気との間で熱交換を実行する。これにより、蓄冷運転時には、実施の形態1と比較して、循環回路5を流れる市水の温度をより短時間で低い温度まで低下させ、貯留タンク4内への蓄冷を効率よく行うことができ、循環ポンプ6の消費電力を削減することができる。   For example, when the temperature difference between the city water temperature and the outside air temperature is smaller than the cold storage start determination temperature B at night, the radiator 21 operates the forced heat exchange device 22 to generate heat between the city water and the outside air. Perform the exchange. Thereby, at the time of a cold storage operation, compared with Embodiment 1, the temperature of the city water which flows through the circulation circuit 5 can be reduced to a low temperature in a short time, and the cold storage in the storage tank 4 can be performed efficiently. The power consumption of the circulation pump 6 can be reduced.

また、放熱器21は、日照時において、外気温度と市水温度との温度差が所定値よりも大きい場合に、強制熱交換装置22を作動させ、循環回路5を流れる水と外気との間で熱交換を実行する。ここで、前記所定値は、外気による強制冷却が効果的となる程度の温度差に対応して予め設定されている。この制御によれば、通常の冷却蓄熱運転と比較して、放熱器21により冷却した低温の水をパネル熱回収器3に流通させ、太陽光発電パネル2の発電効率を更に向上させることができる。   Further, the radiator 21 activates the forced heat exchange device 22 when the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is larger than a predetermined value during sunshine, so that the water flowing between the circulation circuit 5 and the outside air is operated. Perform heat exchange at. Here, the predetermined value is set in advance corresponding to a temperature difference such that forced cooling by the outside air is effective. According to this control, the low-temperature water cooled by the radiator 21 can be circulated to the panel heat recovery unit 3 and the power generation efficiency of the photovoltaic power generation panel 2 can be further improved as compared with the normal cooling heat storage operation. .

また、夏季においては、正午付近で既に貯留タンク4内の水温が例えば50℃程度の高温に到達し、太陽光発電パネル2が冷却されない場合がある。この場合には、強制熱交換装置22を作動させ、放熱器21から外気に放熱することにより、循環回路5を流れる水を冷却し、太陽光発電パネル2の温度を低下させることができる。   In summer, the water temperature in the storage tank 4 has already reached a high temperature of, for example, about 50 ° C. around noon, and the solar power generation panel 2 may not be cooled. In this case, by operating the forced heat exchange device 22 and radiating heat from the radiator 21 to the outside air, the water flowing through the circulation circuit 5 can be cooled and the temperature of the photovoltaic power generation panel 2 can be lowered.

実施の形態3.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。図8は、本発明の実施の形態3によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム30は、前記実施の形態2とほぼ同様に構成されているものの、循環回路5の行き管5Aには、放熱器21を通過せずにバイパスするバイパス通路31と、例えば2個の三方弁32,33とが設けられている。三方弁32,33は、循環回路5を循環する水の流路を、放熱器21とバイパス通路31の何れか一方に切換えるものである。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a solar system according to Embodiment 3 of the present invention. Although the solar system 30 of the present embodiment is configured in substantially the same manner as in the second embodiment, a bypass passage 31 that bypasses the radiator pipe 21 without passing through the radiator 21 in the outgoing pipe 5A of the circulation circuit 5, For example, two three-way valves 32 and 33 are provided. The three-way valves 32 and 33 switch the water flow path circulating in the circulation circuit 5 to either the radiator 21 or the bypass passage 31.

本実施の形態では、例えば市水温度が外気温度よりも低い場合に、循環回路5を循環する水の流路を三方弁32,33によりバイパス通路31に切換えると共に、強制熱交換装置22を停止する。これにより、循環回路5を流れる水が外気から熱を吸収して温度上昇するのを抑制し、太陽光発電パネル2(パネル熱回収器3)に供給する水を低温に維持することができる。   In the present embodiment, for example, when the city water temperature is lower than the outside air temperature, the flow path of water circulating in the circulation circuit 5 is switched to the bypass passage 31 by the three-way valves 32 and 33 and the forced heat exchange device 22 is stopped. To do. Thereby, it can suppress that the water which flows through the circulation circuit 5 absorbs heat from outside air, and temperature rises, and can maintain the water supplied to the photovoltaic power generation panel 2 (panel heat recovery device 3) at low temperature.

実施の形態4.
次に、図9を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。図9は、本発明の実施の形態4によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム40は、前記実施の形態1とほぼ同様に構成されているものの、太陽光発電パネル2と貯留タンク4との間に介在するタンク熱交換器41を備えている。タンク熱交換器41は、後述のパネル側循環回路42を流れる不凍液と、タンク側循環回路44を流れる水との間で熱交換を行うものである。タンク熱交換器41の1次側には、実施の形態1とほぼ同様のパネル側循環回路42を介してパネル熱回収器3が接続されており、パネル側循環回路42は、タンク熱交換器41の1次側流出口とパネル熱回収器3の流入側とを接続する行き管42Aと、タンク熱交換器41の1次側流入口とパネル熱回収器3の流出側とを接続する戻り管42Bとを備えている。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a solar system according to Embodiment 4 of the present invention. The solar system 40 of the present embodiment is configured in substantially the same manner as in the first embodiment, but includes a tank heat exchanger 41 interposed between the solar power generation panel 2 and the storage tank 4. The tank heat exchanger 41 performs heat exchange between the antifreeze liquid flowing in a panel side circulation circuit 42 described later and the water flowing in the tank side circulation circuit 44. The panel heat recovery unit 3 is connected to the primary side of the tank heat exchanger 41 via the panel side circulation circuit 42 which is substantially the same as that of the first embodiment. The panel side circulation circuit 42 is connected to the tank heat exchanger 41. 41 A return pipe connecting the primary side outlet of 41 and the inflow side of the panel heat recovery unit 3, and the return side connecting the primary side inlet of the tank heat exchanger 41 and the outflow side of the panel heat recovery unit 3. A tube 42B.

行き管42Aには、実施の形態1の循環ポンプ6とほぼ同様に構成されたパネル側循環ポンプ43が設けられている。パネル側循環ポンプ43は、パネル側循環回路42を介してパネル熱回収器3とタンク熱交換器41の1次側との間に不凍液等の熱伝達媒体を循環させるもので、本実施の形態においてパネル側の輸送手段を構成している。   The outgoing pipe 42A is provided with a panel-side circulation pump 43 configured substantially the same as the circulation pump 6 of the first embodiment. The panel-side circulation pump 43 circulates a heat transfer medium such as an antifreeze liquid between the panel heat recovery unit 3 and the primary side of the tank heat exchanger 41 via the panel-side circulation circuit 42. Constitutes a means of transportation on the panel side.

また、タンク熱交換器41の2次側は、タンク側循環回路44を介して貯留タンク4と接続されている。タンク側循環回路44は、タンク熱交換器41の2次側流入口と貯留タンク4の下部とを接続する行き管44Aと、タンク熱交換器41の2次側流出口と貯留タンク4の上部とを接続する戻り管44Bとを備えている。また、行き管44Aには、パネル側循環ポンプ43とほぼ同様のタンク側循環ポンプ45が設けられている。タンク側循環ポンプ45は、タンク側循環回路44を介してタンク熱交換器41の2次側と貯留タンク4との間に湯水を循環させるもので、タンク側の輸送手段を構成している。   The secondary side of the tank heat exchanger 41 is connected to the storage tank 4 via the tank side circulation circuit 44. The tank-side circulation circuit 44 is connected to the secondary side inlet of the tank heat exchanger 41 and the lower part of the storage tank 4, the secondary side outlet of the tank heat exchanger 41 and the upper part of the storage tank 4. And a return pipe 44B. Further, a tank-side circulation pump 45 that is substantially the same as the panel-side circulation pump 43 is provided in the outgoing pipe 44A. The tank-side circulation pump 45 circulates hot water between the secondary side of the tank heat exchanger 41 and the storage tank 4 via the tank-side circulation circuit 44, and constitutes a tank-side transport means.

本実施の形態では、例えばプロピレングリコール等を含む不凍液がパネル側循環回路42に充填されている。そして、パネル側循環ポンプ43の作動時には、この不凍液がパネル側循環回路42を介してパネル熱回収器3とタンク熱交換器41の1次側との間を循環するように構成されている。不凍液は、水よりも低い凝固温度を有する熱伝達媒体を構成している。一方、タンク側循環ポンプ45の作動時には、タンク熱交換器41の2次側と貯留タンク4との間で湯水が循環する。これにより、貯留タンク4内の水による太陽光発電パネル2の冷却及び熱回収は、循環ポンプ43,45を作動させた状態で、タンク熱交換器41及び不凍液を介して間接的に行われるように構成されている。   In the present embodiment, for example, an antifreeze liquid containing propylene glycol or the like is filled in the panel side circulation circuit 42. When the panel-side circulation pump 43 is operated, the antifreeze is circulated between the panel heat recovery unit 3 and the primary side of the tank heat exchanger 41 via the panel-side circulation circuit 42. Antifreeze constitutes a heat transfer medium having a lower solidification temperature than water. On the other hand, hot water is circulated between the secondary side of the tank heat exchanger 41 and the storage tank 4 when the tank side circulation pump 45 is operated. Thereby, the cooling and heat recovery of the photovoltaic power generation panel 2 by the water in the storage tank 4 is performed indirectly through the tank heat exchanger 41 and the antifreeze liquid in a state where the circulation pumps 43 and 45 are operated. It is configured.

このように構成される本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果に加えて、特別な運転動作を実行しなくても水の凍結を回避することができる。即ち、パネル側循環回路42とタンク側循環回路44とを分離することにより、パネル側循環回路42に不凍液を利用することができる。そして、不凍液を利用することで、冬季には、循環回路5内の流れが停止した状態でも、熱回収媒体が凍結しない。これにより、循環ポンプ43を間欠運転や凍結防止運転を省略したり、その運転回数を減少させることができる。   According to the present embodiment configured as described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment, freezing of water can be avoided without executing a special driving operation. That is, by separating the panel-side circulation circuit 42 and the tank-side circulation circuit 44, antifreeze can be used for the panel-side circulation circuit 42. Then, by using the antifreeze liquid, the heat recovery medium does not freeze in winter even when the flow in the circulation circuit 5 is stopped. Thereby, the intermittent operation and the freeze prevention operation of the circulation pump 43 can be omitted, or the number of operations can be reduced.

従って、循環ポンプ43の稼働時間や消費電力を抑制し、システムの運転効率を向上させることができる。また、貯留タンク4の市水を入替える制御が不要となるので、水道料金を節約することができる。さらに、不凍液を利用することで、例えば極低温時にも蓄冷運転を実行し、極端に温度が低い水を貯留タンク4内に貯留することができ、日照時には、この低温水を利用して太陽光発電パネル2の冷却効率を向上させることができる。   Therefore, the operating time and power consumption of the circulation pump 43 can be suppressed, and the operation efficiency of the system can be improved. Moreover, since the control which replaces the city water of the storage tank 4 becomes unnecessary, a water bill can be saved. Furthermore, by using the antifreeze liquid, for example, a cold storage operation can be performed even at extremely low temperatures, and water having extremely low temperature can be stored in the storage tank 4. The cooling efficiency of the power generation panel 2 can be improved.

実施の形態5.
次に、図10を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。図10は、本発明の実施の形態5によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム50は、前記実施の形態4に実施の形態2を適用したことを特徴としている。即ち、ソーラーシステム50は、実施の形態4とほぼ同様に構成されているものの、パネル側循環回路42の行き管42Aには、実施の形態2と同様に、放熱器51と、放熱器51を冷却する冷却ファン等の強制熱交換装置52とが配置されている。このように構成される本実施の形態によれば、実施の形態4の構成においても、実施の形態2の効果を得ることができる。
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a configuration diagram showing a solar system according to the fifth embodiment of the present invention. The solar system 50 of the present embodiment is characterized in that the second embodiment is applied to the fourth embodiment. That is, although the solar system 50 is configured in substantially the same manner as in the fourth embodiment, the outgoing pipe 42A of the panel-side circulation circuit 42 is provided with a radiator 51 and a radiator 51 as in the second embodiment. A forced heat exchange device 52 such as a cooling fan for cooling is disposed. According to the present embodiment configured as described above, the effects of the second embodiment can be obtained even in the configuration of the fourth embodiment.

実施の形態6.
次に、図11を参照して、本発明の実施の形態6について説明する。図11は、本発明の実施の形態6によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム60は、前記実施の形態5に実施の形態3を適用したことを特徴としている。即ち、ソーラーシステム60は、実施の形態5とほぼ同様に構成されているものの、パネル側循環回路42の行き管42Aには、実施の形態3と同様に、放熱器51を通過せずにバイパスするバイパス通路61と、例えば2個の三方弁62,63とが設けられている。三方弁62,63は、パネル側循環回路42を循環する水の流路を、放熱器51とバイパス通路61の何れか一方に切換えるものである。このように構成される本実施の形態によれば、実施の形態5の構成においても、実施の形態3の効果を得ることができる。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a solar system according to the sixth embodiment of the present invention. The solar system 60 of the present embodiment is characterized in that the third embodiment is applied to the fifth embodiment. That is, although the solar system 60 is configured in substantially the same manner as in the fifth embodiment, the bypass pipe 42A of the panel-side circulation circuit 42 is bypassed without passing through the radiator 51 as in the third embodiment. A bypass passage 61 and, for example, two three-way valves 62 and 63 are provided. The three-way valves 62 and 63 switch the flow path of the water circulating through the panel side circulation circuit 42 to either the radiator 51 or the bypass passage 61. According to the present embodiment configured as described above, the effects of the third embodiment can be obtained even in the configuration of the fifth embodiment.

実施の形態7.
次に、図12を参照して、本発明の実施の形態7について説明する。図12は、本発明の実施の形態7によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム70は、前記実施の形態4とほぼ同様の構成を有しているものの、タンク熱交換器71を貯留タンク4内に配置したことを特徴としている。タンク熱交換器71は、循環回路72を流れる不凍液と、貯留タンク4内に貯留された湯水との間で熱交換を行うものである。
Embodiment 7 FIG.
Next, Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a configuration diagram showing a solar system according to the seventh embodiment of the present invention. Although the solar system 70 of the present embodiment has substantially the same configuration as that of the fourth embodiment, a tank heat exchanger 71 is arranged in the storage tank 4. The tank heat exchanger 71 performs heat exchange between the antifreeze liquid flowing through the circulation circuit 72 and hot water stored in the storage tank 4.

循環回路72は、タンク熱交換器71の流出口とパネル熱回収器3の流入側とを接続する行き管72Aと、タンク熱交換器71の流入口とパネル熱回収器3の流出側とを接続する戻り管72Bとを備えている。行き管72Aには、実施の形態1の循環ポンプ6とほぼ同様に構成された循環ポンプ73が設けられている。循環ポンプ73は、循環回路72を介してパネル熱回収器3とタンク熱交換器71との間に不凍液等の熱伝達媒体を循環させるもので、本実施の形態の輸送手段を構成している。   The circulation circuit 72 connects the outlet pipe 72A connecting the outlet of the tank heat exchanger 71 and the inflow side of the panel heat recovery unit 3, the inlet of the tank heat exchanger 71 and the outflow side of the panel heat recovery unit 3. And a return pipe 72B to be connected. The outgoing pipe 72A is provided with a circulation pump 73 configured substantially the same as the circulation pump 6 of the first embodiment. The circulation pump 73 circulates a heat transfer medium such as antifreeze liquid between the panel heat recovery device 3 and the tank heat exchanger 71 via the circulation circuit 72, and constitutes a transportation means of the present embodiment. .

このように構成される本実施の形態によれば、実施の形態4と同様の効果に加えて、タンク側循環回路44、タンク側循環ポンプ45等の部品を削減することができる。従って、システムの部品点数を減らして構造を簡略化することができる。   According to the present embodiment configured as described above, in addition to the same effects as those of the fourth embodiment, parts such as the tank-side circulation circuit 44 and the tank-side circulation pump 45 can be reduced. Therefore, the structure can be simplified by reducing the number of parts of the system.

実施の形態8.
次に、図13を参照して、本発明の実施の形態8について説明する。図13は、本発明の実施の形態8によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム80は、前記実施の形態7に実施の形態2を適用したことを特徴としている。即ち、ソーラーシステム80は、実施の形態7とほぼ同様に構成されているが、循環回路72の行き管72Aには、実施の形態2と同様に、放熱器81と、放熱器81を冷却する冷却ファン等の強制熱交換装置82とが配置されている。このように構成される本実施の形態によれば、実施の形態7の構成においても、実施の形態2の効果を得ることができる。
Embodiment 8 FIG.
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a configuration diagram showing a solar system according to the eighth embodiment of the present invention. The solar system 80 of the present embodiment is characterized in that the second embodiment is applied to the seventh embodiment. That is, the solar system 80 is configured in substantially the same manner as in the seventh embodiment, but the radiator 72 and the radiator 81 are cooled in the outgoing pipe 72A of the circulation circuit 72 as in the second embodiment. A forced heat exchange device 82 such as a cooling fan is disposed. According to the present embodiment configured as described above, the effects of the second embodiment can be obtained even in the configuration of the seventh embodiment.

実施の形態9.
次に、図14を参照して、本発明の実施の形態9について説明する。図14は、本発明の実施の形態9によるソーラーシステムを示す構成図である。本実施の形態のソーラーシステム90は、前記実施の形態8に実施の形態3を適用したことを特徴としている。即ち、ソーラーシステム90は、実施の形態8とほぼ同様に構成されているが、循環回路72の行き管72Aには、放熱器81を通過せずにバイパスするバイパス通路91と、例えば2個の三方弁92,93が設けられている。三方弁92,93は、循環回路72を循環する水の流路を、放熱器81とバイパス通路91の何れか一方に切換えるものである。このように構成される本実施の形態によれば、実施の形態8の構成においても、実施の形態3の効果を得ることができる。
Embodiment 9 FIG.
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a configuration diagram showing a solar system according to the ninth embodiment of the present invention. The solar system 90 of the present embodiment is characterized in that the third embodiment is applied to the eighth embodiment. In other words, the solar system 90 is configured in substantially the same manner as in the eighth embodiment, but in the outgoing pipe 72A of the circulation circuit 72, a bypass passage 91 for bypassing without passing through the radiator 81, for example, two pieces Three-way valves 92 and 93 are provided. The three-way valves 92 and 93 switch the flow path of water circulating in the circulation circuit 72 to either the radiator 81 or the bypass passage 91. According to the present embodiment configured as described above, the effects of the third embodiment can be obtained even in the configuration of the eighth embodiment.

1,20,30,40,50,60,70,80,90 ソーラーシステム
2 太陽光発電パネル
3 パネル熱回収器
4 貯留タンク
5,42,44,72 循環回路
5A,42A,44A,72A 行き管
5B,42B,44B,72B 戻り管
6,43,45,73 循環ポンプ(輸送手段)
7 給水配管
8 給湯配管
9 外気温度センサ
10 市水温度センサ
11 循環回路温度センサ
12 タンク内水温センサ
13 制御装置(制御手段、日射量検出手段)
21,51 放熱器
22,52 強制熱交換装置
31,61 バイパス通路
32,33,62,63 三方弁
41,71 タンク熱交換器
α 市水温度
β タンク内水温
γ 循環水温
ζ 外気温度
A 凍結判定温度
B 蓄冷開始判定温度
C 蓄冷終了判定温度
D 冷却終了判定温度
E 給湯停止判定温度
1, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 Solar system 2 Solar power generation panel 3 Panel heat recovery device 4 Storage tank 5, 42, 44, 72 Circulation circuit 5A, 42A, 44A, 72A 5B, 42B, 44B, 72B Return pipe 6, 43, 45, 73 Circulation pump (transportation means)
7 Water supply pipe 8 Hot water supply pipe 9 Outside air temperature sensor 10 City water temperature sensor 11 Circulating circuit temperature sensor 12 Water temperature sensor 13 in tank 13 Control device (control means, solar radiation amount detection means)
21, 51 Radiator 22, 52 Forced heat exchanger 31, 61 Bypass passage 32, 33, 62, 63 Three-way valve 41, 71 Tank heat exchanger α City water temperature β Water temperature in tank γ Circulating water temperature ζ Outside air temperature A Freezing judgment Temperature B Cold storage start determination temperature C Cold storage end determination temperature D Cooling end determination temperature E Hot water supply stop determination temperature

Claims (10)

太陽光を受けて発電する太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの背面側に設けられた流体の流路を有し、前記太陽光発電パネルの熱を回収することが可能なパネル熱回収器と、
水または湯である湯水が貯留される貯留タンクと、
前記パネル熱回収器と前記貯留タンクとを接続する循環回路と、
前記循環回路を介して前記パネル熱回収器と前記貯留タンクとの間に湯水を循環させる循環ポンプと、
前記貯留タンクに市水を供給する給水配管と、
前記貯留タンク内の湯水を給湯対象に供給する給湯配管と、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記市水の温度を検出する市水温度検出手段と、
少なくとも前記外気温度と前記市水温度との関係に基いて前記循環ポンプを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記外気温度と前記市水温度との温度差が凍結判定温度以下となる温度条件が成立した場合に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環ポンプの作動により前記温度条件が不成立となった場合に、前記循環ポンプを停止する第1の手段と、
前記第1の手段により前記循環ポンプを作動させた状態でも前記温度条件が継続している場合に、前記循環ポンプの吐出量を増加させ、前記吐出量の増加により前記温度条件が不成立となった場合に、前記循環ポンプを停止する第2の手段と、
前記第2の手段により前記循環ポンプの吐出量を増加させた状態でも前記温度条件が継続している場合に、前記貯留タンク内の湯水を前記給湯配管に排水して前記給水配管から前記貯留タンクに市水を取入れ、前記排水により前記温度条件が不成立となった場合に、前記循環ポンプを停止する第3の手段と、を備え、
水の凍結を防止する凍結防止運転を前記第1,第2及び第3の手段により段階的に実行する構成としたソーラーシステム。
A solar power panel that receives sunlight to generate electricity;
A panel heat recovery unit having a fluid flow path provided on the back side of the photovoltaic power generation panel and capable of recovering heat of the photovoltaic power generation panel;
A storage tank for storing hot water or hot water,
A circulation circuit connecting the panel heat recovery unit and the storage tank;
A circulation pump for circulating hot water between the panel heat recovery unit and the storage tank via the circulation circuit;
A water supply pipe for supplying city water to the storage tank;
A hot water supply pipe for supplying hot water in the storage tank to a hot water supply target;
Outside temperature detecting means for detecting outside temperature;
City water temperature detecting means for detecting the temperature of the city water;
Control means for controlling the circulation pump based on the relationship between at least the outside air temperature and the city water temperature ,
The control means includes
When the temperature condition that the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or lower than the freezing determination temperature is satisfied, the circulation pump is operated, and the temperature condition is not satisfied by the operation of the circulation pump. First means for stopping the circulation pump;
When the temperature condition continues even when the circulation pump is operated by the first means, the discharge amount of the circulation pump is increased, and the temperature condition is not satisfied due to the increase of the discharge amount. A second means for stopping the circulation pump,
When the temperature condition continues even when the discharge amount of the circulation pump is increased by the second means, the hot water in the storage tank is drained to the hot water supply pipe and is discharged from the water supply pipe to the storage tank. And a third means for stopping the circulation pump when the temperature condition is not satisfied due to the drainage,
A solar system configured to execute the anti-freezing operation for preventing water freezing stepwise by the first, second and third means .
太陽光を受けて発電する太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの背面側に設けられた流体の流路を有し、前記太陽光発電パネルの熱を回収することが可能なパネル熱回収器と、
水または湯である湯水が貯留される貯留タンクと、
前記貯留タンク内の湯水と熱交換することが可能なタンク熱交換器と、
前記パネル熱回収器と前記タンク熱交換器とを接続する循環回路と、
前記循環回路を介して前記パネル熱回収器と前記タンク熱交換器との間に熱伝達媒体を循環させる循環ポンプと、
前記貯留タンクに市水を供給する給水配管と、
前記貯留タンク内の湯水を給湯対象に供給する給湯配管と、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記市水の温度を検出する市水温度検出手段と、
少なくとも前記外気温度と前記市水温度との関係に基いて前記循環ポンプを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記外気温度と前記市水温度との温度差が凍結判定温度以下となる温度条件が成立した場合に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環ポンプの作動により前記温度条件が不成立となった場合に、前記循環ポンプを停止する第1の手段と、
前記第1の手段により前記循環ポンプを作動させた状態でも前記温度条件が継続している場合に、前記循環ポンプの吐出量を増加させ、前記吐出量の増加により前記温度条件が不成立となった場合に、前記循環ポンプを停止する第2の手段と、
前記第2の手段により前記循環ポンプの吐出量を増加させた状態でも前記温度条件が継続している場合に、前記貯留タンク内の湯水を前記給湯配管に排水して前記給水配管から前記貯留タンクに市水を取入れ、前記排水により前記温度条件が不成立となった場合に、前記循環ポンプを停止する第3の手段と、を備え、
水の凍結を防止する凍結防止運転を前記第1,第2及び第3の手段により段階的に実行する構成としたソーラーシステム。
A solar power panel that receives sunlight to generate electricity;
A panel heat recovery unit having a fluid flow path provided on the back side of the photovoltaic power generation panel and capable of recovering heat of the photovoltaic power generation panel;
A storage tank for storing hot water or hot water,
A tank heat exchanger capable of exchanging heat with hot water in the storage tank;
A circulation circuit connecting the panel heat recovery unit and the tank heat exchanger;
A circulation pump for circulating a heat transfer medium between the panel heat recovery unit and the tank heat exchanger via the circulation circuit;
A water supply pipe for supplying city water to the storage tank;
A hot water supply pipe for supplying hot water in the storage tank to a hot water supply target;
Outside temperature detecting means for detecting outside temperature;
City water temperature detecting means for detecting the temperature of the city water;
Control means for controlling the circulation pump based on the relationship between at least the outside air temperature and the city water temperature ,
The control means includes
When the temperature condition that the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or lower than the freezing determination temperature is satisfied, the circulation pump is operated, and the temperature condition is not satisfied by the operation of the circulation pump. First means for stopping the circulation pump;
When the temperature condition continues even when the circulation pump is operated by the first means, the discharge amount of the circulation pump is increased, and the temperature condition is not satisfied due to the increase of the discharge amount. A second means for stopping the circulation pump,
When the temperature condition continues even when the discharge amount of the circulation pump is increased by the second means, the hot water in the storage tank is drained to the hot water supply pipe and is discharged from the water supply pipe to the storage tank. And a third means for stopping the circulation pump when the temperature condition is not satisfied due to the drainage,
A solar system configured to execute the anti-freezing operation for preventing water freezing stepwise by the first, second and third means .
前記制御手段は、前記外気温度と前記市水温度との温度差が蓄冷に適した温度に対応する蓄冷開始判定温度以下の場合に、前記循環ポンプを作動させることにより前記貯留タンク内の熱を外部に放熱させ、前記貯留タンク内に蓄冷する蓄冷運転を実行する構成としてなる請求項1または2に記載のソーラーシステム。 When the temperature difference between the outside air temperature and the city water temperature is equal to or lower than a cold storage start determination temperature corresponding to a temperature suitable for cold storage, the control means operates the circulation pump to increase the heat in the storage tank. The solar system according to claim 1, wherein the solar system is configured to perform a cold storage operation in which heat is radiated to the outside and the cold storage is performed in the storage tank. 日射量に対応するパラメータを検出する日射量検出手段を備え、
前記制御手段は、前記貯留タンク内に蓄冷された状態において、前記日射量検出手段の検出結果が前記太陽光発電パネルの冷却の必要性を判定する判定値以上となった場合に、前記循環ポンプを作動させ、前記貯留タンク内の水を前記パネル熱回収器に循環させると共に前記太陽光発電パネルの熱を前記貯留タンク内に蓄熱する冷却蓄熱運転を実行する構成としてなる請求項1乃至のうち何れか1項に記載のソーラーシステム。
A solar radiation amount detecting means for detecting a parameter corresponding to the solar radiation amount;
When the detection result of the solar radiation amount detection unit is equal to or higher than a determination value for determining the necessity of cooling of the solar power generation panel in a state where the control tank stores the cold, the circulation pump is activated and the water in the reservoir tank of claims 1 to 3 comprising a structure for performing a cooling thermal storage operation for thermal storage heat of the solar panels with circulating in the panel heat collector into the reservoir tank Solar system of any one of them.
前記制御手段は、前記貯留タンク内に蓄熱された状態で給湯負荷が発生した場合に、前記貯留タンク内の温水を外部に給湯しつつ、前記貯留タンク内の水温を低下させる構成としてなる請求項1乃至のうち何れか1項に記載のソーラーシステム。 The control means is configured to reduce the water temperature in the storage tank while supplying hot water in the storage tank to the outside when a hot water supply load is generated in a state where heat is stored in the storage tank. The solar system according to any one of 1 to 4 . 前記市水温度と前記外気温度との関係が予め設定された温度関係データを備え、
前記市水温度検出手段は、前記温度関係データに基いて前記外気温度から市水温度を算出する構成としてなる請求項1乃至のうち何れか1項に記載のソーラーシステム。
The temperature relationship data in which the relationship between the city water temperature and the outside air temperature is preset,
The solar system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the city water temperature detection means is configured to calculate a city water temperature from the outside air temperature based on the temperature-related data.
前記循環回路には、当該循環回路を流れる水の熱を外部に放熱する放熱器を設けてなる請求項1乃至のうち何れか1項に記載のソーラーシステム。 The solar system according to any one of claims 1 to 6 , wherein the circulation circuit is provided with a radiator that radiates heat of water flowing through the circulation circuit to the outside. 前記循環回路には、当該循環回路を流れる水の熱を外部に放熱する放熱器と、前記放熱器をバイパスするバイパス通路とを設けてなる請求項1乃至のうち何れか1項に記載のソーラーシステム。 Wherein the circulation circuit, a radiator for radiating heat of the water flowing through the circulation circuit to the outside, according to any one of claims 1 to 6 formed by providing a bypass passage bypassing said radiator Solar system. 前記タンク熱交換器は前記貯留タンク内に配置してなる請求項2に記載のソーラーシステム。   The solar system according to claim 2, wherein the tank heat exchanger is disposed in the storage tank. 前記熱伝達媒体は、水よりも低い凝固温度を有する構成としてなる請求項2に記載のソーラーシステム。   The solar system according to claim 2, wherein the heat transfer medium has a solidification temperature lower than that of water.
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