太陽熱利用で地球温暖化阻止!

【サーモプロテクト】使い方のコツは前後に静止空気層を設けること

2019/06/13
 
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nonofho
元農業土木技術者。農地、水路、道路などの測量設計から現場監督まで42年間携わりました。自然環境に興味があり、長年那須連山を写真撮影していました。その中で地球は確実に温暖化へ向かっていることを実感し定年後は、環境製品の販売を第二の職業にしています。1952年生まれ、栃木県大田原市在住。趣味は写真、音楽、読書、DIY。

 

とちぎエネットです。

 

いよいよ梅雨入りしたようですね。

ただ、こんな時でも太陽が出れば陽射しは強烈ですから熱中症には特に注意したいものです。

 

いつも言っているように太陽光熱とは輻射熱が7割以上で、夏の熱線の強さは冬とは比較にならないほど強烈なわけです。

なので、これを何とかブロックしないと快適に過ごすことはできません。

 

そのため、今回はサーモプロテクトの使い方の肝である静止空気層について解説します。

 

サーモプロテクトの使い方のコツとは

 

サーモプロテクトは輻射熱を反射する材料ですが、使い方にコツがあります。

それは「静止空気層」を設けること。

 

実は、これが分りそうで分らない現象なのです。

 

下の図はカタログの解説図です。

壁の中にサーモプロテクトSがありますが、前後に静止した空気層があります。(赤い着色の部分)

 

 

サーモプロテクトSそのものは反射率が高く輻射熱の大半をブロックしますが、効果を発生させるためには、壁などに貼り付けるのではなく、このように浮かせておくことが必要となります。

 

つまり、前後の静止した空気層をいかに設けるかが成功の肝なわけです。

これは非常に単純なことなのですが、理解するにはもう少し説明が必要です。

 

保冷実験】サーモプロテクトをトロ箱の内側に貼ると保冷効果が抜群に向上する

 

 

この実験では、最初にトロ箱の外側にサーモプロテクトSを貼ったのすが、効果は全くありませんでした。

中に保冷剤を入れて温度を測ってみると、どんどん温度が上昇してしまうのです。

 

良く見ると蓋の上が冷気で曇っていました。

写真をご覧ください、これは冷気が逃げていることの証明です。

 

別な箱での実験ですが、冷気の逃げる様子が確認できました

 

つまり、内側にある冷気は発泡スチロールを通過してサーモプロテクトSまで来るのですが、背面に静止空気層が無いため伝導して外に逃げていることになります。

そこで内側にサーモプロテクトSを貼ったところこの現象が止まりました。

 

背面に発泡スチロールの静止空気層があるため、熱が反射して外に逃げない。

 

たったそれだけのことで、これほど大きな違いが出ることに私は驚きを禁じえませんでした。

と言うことは、一般的に販売されているクーラーボックスもあまり期待しないほうが良さそうですね。

 

サーモプロテクトSは、たった0.2mmの遮熱材なのですが、物理特性である熱貫流抵抗は3.8㎡・K/W。

使い方さえ間違わなければ、これまでの常識を覆す冷暖房効率抜群の家ができるはずです。

もし新築やリフォームの予定があるなら使う予定の断熱材と較べて見ることをお薦めします。

 

圧倒的に違うことが分ると思います。

 

ただ、そこで問題なのは殆どの建築士や工務店は輻射熱を意識しておらず、このような遮熱材を使うことは稀です。

私は土木が専門ですが、古い技術から新しい技術に移行する際には激しい議論と葛藤が生じることがよくあります。

 

建築は材料が多種多様ですから、安全確実を最優先に考えるのはやむを得ないことではありますが、それでも理屈に合わない工法を続けるのはいかがかと思います。

全体の7割の輻射熱に対応しないことは、単なる石頭ではではないでしょうか。

 

なので、使いたい材料があればこちらから提案をしましょう。

それなら誰も文句を言いませんからね。

 

建築家などと言っても全てのことを知っているわけではありませんから、信用するのも程々にしておきましょう。

 

配管の保温はこうすれば完璧

 

さて、話は違いますが、ようやく懸案だったベランダ型の真空管式太陽熱温水器(100L 真空管24本)に真空管を追加しました。

 

左側が今回追加した採熱器

 

真空管を追加したと言っても僅か8本なので、計算上は3割程度の能力向上にしかなりません。

しかも、延長した配管から熱が逃げる可能性が大きくなりますので、保温対策に静止空気層の応用で万全を期すことにしました。

 

配管の保温には、一般的にポリエチレン製の保温材を使うわけですが、厚みが1cm程度では大した保温効果は望めません。

2重にすればかなり効果が上がりますが、それでも熱(輻射熱として)は逃げていきます。

 

下の図をご覧ください。

これはアルミ三層管の保温の構成です。

輻射熱を反射するイメージ

 

まず、アルミ三層管の上にグラスウールで静止空気層を作ります。

これには目的がもう一つあって、採熱器の出口はエルボとニップルなど金属部分が多く、一般的なポリエチレン製の保温材だと、熱でだんだんに溶けて痩せてしまいますので、保温効果がなくなってしまうのを防ぐためです。

 

そして、その上にアルミテープでカバーし、ポリエチレン製の保温材を被せます。

最後に防食テープを巻いて完成です。

 

 

次に採熱器の間の保温対策です。

こちらはフレキ管のため、さらに高温になるので中心部は耐熱用の保温材を使い、両サイドはコネクタがあるのでグラスウールとしました。

 

フレキ管 20A

 

先ほどと同様にアルミテープで被覆します。

こうすることで輻射熱が内側に反射され放熱ロスが最小限になります。

 

アルミテープで輻射熱を反射させる。

 

しかし、背面に静止空気層がないとその効果は発生しませんから、その上にポリエチレン製の保温材を被せます。

 

ポリエチレン製の保温材を防食テープで紫外線から保護。

 

これで放熱ロスは最小限となるはずで、凍結対策もバッチリでしょう。

でも、面倒くさいですね。

まぁこんなことをやってるのは私だけだと思いますが・・・

 

背面にサーモプロテクトSの反射板を取り付けてある。

 

あとは、採熱効率をアップさせるため、背面にサーモプロテクトSの反射板を取り付けました。

どのくらいの効果かは分りませんが、10%は無理でも数パーセントにはなるはずです。

 

 

おわりに

 

今回は、当初予定していたヘッダーとヒートパイプが不適合だったため、急遽デモ用の小さな貯湯タンクを代用しました。

これは分離分割型ではないので、うまく水が循環するのか少し不安でしたが、全く問題なく循環しています。

 

それから、フレームも全てオリジナルと言う面倒なことをやりました。

そんなわけで、とても時間もかかり大変でしたが、できあがりが考えていたよりも立派なのに大満足です。

 

太陽熱利用こそが地球温暖化阻止の切り札と考えている私としては、ぜひ多くの皆さんにトライして頂きたいと思っています。

下の記事にあるような世界にならないうちに対策を始めましょう。

 

2050年人類滅亡!? 豪シンクタンクの衝撃的な未来予測

 

<オーストラリアのシンクタンクが、今後30年の気候変動にまつわるリスクを分析し、最悪の場合、人類文明が終焉に向かうかもしれないという衝撃的な方向書を発表した>

2050年には、世界人口の55%が、年20日程度、生命に危険が及ぶほどの熱波に襲われ、20億人以上が水不足に苦しめられる。食料生産量は大幅に減り、10億人以上が他の地域への移住を余儀なくされる。最悪の場合、人類文明が終焉に向かうかもしれない──。

気候変動が人間社会や自然環境にもたらす影響について、このような衝撃的な未来のシナリオが明らかとなった。
「気候変動は人類文明の脅威である」

豪メルボルンの独立系シンクタンク「ブレイクスルー(Breakthrough-National Center for Climate Restoration)」は、今後30年の気候変動にまつわるセキュリティリスクをシナリオ分析し、2019年5月、報告書を発表した。

この報告書では「気候変動は短中期的にみて人類文明の脅威である」とし、「気候に関するセキュリティマネジメントにおいては、最悪のケースやファット・テール現象(正規分布の両端が実現する可能性が高いこと)を考慮した新たなアプローチが必要だ」と説いている。

2015年12月12日に採択された「パリ協定」では、世界の平均気温の上昇を産業革命前に比べて2度未満に抑えることを目標に掲げているが、報告書は、この目標値が未達に終わると予測する。

 

これは大変にショッキングな記事ですが、私は徹底して燃料や電気を使わないで済む生活をしていけば大規模な気候変動は避けられるのではないかと思うのです。

そのためには太陽熱とは何かを理解し、その利用の仕方を徹底的に追求する。

そうすれば大幅に化石燃料や電気の消費量を減らすことができます。

 

世の中はそう簡単に変われないとは思いますが、人類の英知が試される段階に来ているのかも知れません。

 

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元農業土木技術者。農地、水路、道路などの測量設計から現場監督まで42年間携わりました。自然環境に興味があり、長年那須連山を写真撮影していました。その中で地球は確実に温暖化へ向かっていることを実感し定年後は、環境製品の販売を第二の職業にしています。1952年生まれ、栃木県大田原市在住。趣味は写真、音楽、読書、DIY。

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