太陽熱利用で地球温暖化阻止!

【太陽熱温水暖房とは】温水タンクからの輻射熱で家全体を温める究極の方式

2019/08/23
 
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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。

 

毎年冬はやって来ます。

そして寒い寒いと大騒ぎですね。

 

最近では薪ストーブやペレットストーブなどの木質系が好んで使われているようですが、火を眺めながら温まるのは悪くないし、私も部屋が大きくてお金があったらやってみたいなとは思います。

 

でもちょっと躊躇してしまうのは、仮にお金があっても薪割りも大変だし、ペレットはそれほど安くない。

それと灰の処分も面倒ですしね。

 

その点、灯油や電気の暖房は後始末の面倒はなく、優れた暖房ですがデメリットは、災害に弱いこと。

東日本大震災やその後の大規模災害でも、痛い目にあった人は多いのではないでしょうか。

 

そしてそれだけでなく、経済情勢などで価格が変動し、これまでもそうでしたが将来的にも値上がりすることは間違いなさそうです。

 

このグラフは、灯油価格の推移を表したものです。

 

灯油18Lの価格表示です。

 

2000年ごろは40円/Lで買えたと思うのですが、その後大幅に上がって下がって、今では80円前後と思います。

つまり倍です。

 

次に電気料金を見てみましょう。

 

年度ごとの電気料金の推移と値上がり傾向の理由(価格.comから)

この記事にもありますが、2014と2009年の比較では18,678円の負担増となっています。

生活に直結する灯油や電気料金がどんどん値上がりしてきた現実がはっきり分ります。

 

私が現役のときに一番給料が高かったのは50歳の時でした。(2002年)

それからどんどん下がり始め、定年の60歳では1割以上収入が減ったと思います。

そして、退職金まで大幅にカットですから踏んだり蹴ったり・・・

 

私だけでなく、たぶん多くの人が2000年あたりを境に収入が下がっているのではないでしょうか。

しかも、現在は正規雇用は少なくなってさらに収入が少なくなっているものと思います。

 

今は2019年、さらに再生エネ負担金などでさらに大きな負担が被さってきています。

なので、何らかの手立てを考えないと10月には消費税が10%になります。

 

こう考えてしまうとため息しかありませんが、手をこまねいているわけにもいきません。

いずれにしても、暖房は人為的に熱を作り出すのですからお金がかかります。

それが嫌なら暖房の必要のない南国に住めば良いのですが、現実は簡単に離れられないのでそうも行きません。

 

と言うことで、暖房をどうするかは長年の課題。

とりあえず私の太陽熱温水を使った暖房システムを紹介しつつ、簡単で快適な暖房方法を模索していきたいと思います。

 

理想の暖房とは

 

理想の熱源は、やはり太陽熱以外には考えられません。

何しろタダだし、冬の寒い日に太陽が当たった時と当たらない時を比べて見て下さい。

 

太陽が当たった瞬間に暖かい!

これで太陽の偉大さが分ろうというものですが、これは太陽から熱では届いているわけではなく、輻射熱で温かく感じているわけです。

 

輻射熱とは?

 

なので、これほどの熱源が身近にあるわけですから使わない手はありません。

うまく使えば、これまでの1/3くらいで済んでしまうわけですから。

 

太陽熱温水暖房の採熱器

 

もちろん技術が無いならできませんが、設備さえあれば簡単に熱は作れてしまうのです。

 

さて、まずは理想の暖房とは何かを考えてみましょう。

私の考える理想の暖房を、ザックリと羅列してみました。

 

  1. 温かいこと
  2. ランニングコストが小さい
  3. メンテナンスが楽
  4. 簡単でローコストな太陽熱温水暖房
  5. まとめ

 

1 温かいこと

 

当たり前ですが、火を燃やせば温かいです。

薪ストーブは輻射熱で温かいと聞きますが、薪の確保や後始末、それから火事の心配がありますから街中では難しいのではないでしょうか。

私の知人もやってますが、近所からやはり臭いと苦情が来て悩んでいました。

 

近所に迷惑がかかるのは、私だとちょっと耐えられませんね。

 

石油ファンヒーターも、固定式のFF式とか過去には随分使いました。

悪くは無かったけれど、機器も高かったしいつの間にか無くなってました。(苦笑)

ただ、移動できる小さいファンヒーターは便利なので使ってます。

 

その点、ガス温風ヒーターは臭いも少ないし、熱量が違うので温まる早さも全然違います。

難点はガス代が高いことですが、機材は貸してくれるところも多いので短時間ならお薦めでしょうか。

 

電気での暖房については、すべて試したわけでないのですが、蓄熱暖房以外はあまり温かくないような気がします。

エアコンの暖房は、よほど断熱構造の部屋でないと使えないし、厳冬期にはちょっと厳しいと思います。

 

それから、やれるやれないは別にして、多くの人が床暖房が理想と考えているようです。

でも、床暖房は電気でも灯油でもランニングコストが半端ではなく、設置費用もかなりかかります。

これは、やはりお金に困らない人がやる方式だと思うのですが、いかがでしょう。

 

2 ランニングコストが小さいこと

 

理想的には家全体が温かければ最高ですけれど、設備の費用やランニングコストが心配になります。

昔、セントラルヒーティングなんて言葉があったのを記憶してますが・・・

 

ある人が、新築時に床暖房を全室いれたのだけど、使ってみたら電気代が大変で使っていないといってました。

お金に不自由しなければいいでしょうが、憧れと現実のギャップは大きいです。

 

さらに暖房は冬しか使わないので半年以上は寝ています。

暖房器具は必要なものではありますが、非常に効率の悪いものなのです。

 

一般的に一番安いと思われているのは、薪です。

暖炉で薪を燃やすのは、趣味性も高く憧れる人も多いのではないでしょうか。

山を持っているなら木はタダなのですが、自分で切り出すとなれば買うよりもお金がかかるかも知れませんし、乾燥させないとすぐには使えません。廃材などをタダで貰っている人も多いようですが、置き場所も十分にないとまず無理でしょう。

 

やはり、なんのかんの言っても灯油が一番温かくて便利、そして安い熱源と思います。

 

石油ストーブ お湯が沸かせる便利さは捨てがたい。

 

電気とかガスは、住宅の事情でそれしか使えない場合に限られるのではないでしょうか。

 

私がやっているのは太陽熱温水暖房です。

太陽熱で暖房するなら、床暖房の熱源に太陽熱温水器を使うことも考えられますが、これではあまりにも中途半端で効果は限定的であると思っています。

たかだか200L位の温水を、床暖房の配管に回してどれだけの効果があると言うのでしょう。

 

と言うことで、築後30年のリフォームで太陽熱温水暖房を思い切ってやってみました。

一階部分は約25㎡で、リビング、台所、クローゼット(旧6畳和室)の真下に放熱タンクを入れています。

 

太陽熱温水暖房

簡単に説明すると

  1. 屋根に真空管採熱器108本を並べる
  2. 床下に1tの水タンクを置く(3箇所)
  3. ポンプで採熱器と水タンクを定期的に循環させする
  4. 床下の水が温水となり輻射熱が発生する
  5. 輻射熱で家全体が温まる

 

結論から言えば、素晴らしいシステムです。

かなり寒い日でも、太陽が出ている日中は暖房なしでいけます。

 

朝晩はペレットボイラーで暖める構想もありましたが、費用がかかるので石油ストーブ(石油ファンヒーター)としました。

以下に2014.2月のデータを示します。

 

リビングの温度測定結果(2014.2月)

 

レーダーグラフはとても便利なもので、一目瞭然です。

この年の2月は非常に寒くて、ほとんど10℃以下にもかかわらず室内は20℃以上を記録しました。

 

結果、暖房に使った灯油は月に20~30リットルで、電気代は平時のプラス3,000円くらいで済んでいます。

まさに太陽熱暖房の威力ですねが、設備費に何百万円もかけているのですから当然と言えば当然ではあります。

 

太陽熱を利用する場合は、ランニングコストはあまりかかりませんが、たかが暖房にそこまでお金をかけるのかと思うくらい設備にかかります。

費用対効果を最優先するなら止めておいた方がいいですが、ランニングコストは非常に少ないので、あとあと楽になることは間違いありません。

 

私は現在66歳ですが、もしも健康で長生きして100歳まで生きてしまったらどうなるか。

あと34年間の暖房費を計算すると、定年後のリフォームで使ったお金はほぼ戻ってくるような気がしています。

 

3 メンテナンスが楽

 

一方、良いことばかりではありません。

真空管採熱器は高い採熱力が売りですが、使わないと焼付けを起こしてしまいます。

 

春から秋は暖房しませんから、この時期をどうするのか。

建築士には、そのままで大丈夫と言うから頼んだんですが、やっぱり焼付けを起こしてタンクから漏水してしまいました。

その後改良を加え、現在では安心できる仕様になりましたが、それでも額面どおり信用するわけにはいきません。

 

それから、採熱器の占有面積が多いことが問題です。

パネル1枚が約6㎡で3枚ありますから、18㎡も使っています。

これでは、よほどの大きな家でないと、隣に太陽光発電をやりたくてもスペースがなくパネルを載せることはできません。

 

 

いくらなんでも、たかが暖房設備にこれほどの大きいものは要らなかったかと反省しきりです。

さらにメンテナンスも大変だし、廃棄する時もお金がかかります。

 

また、水のタンク(1トン)が3個ありますから床下の配管も複雑です。

 

 

リビング(13畳)だけにしておけば、費用も安く済んだだけでなくメンテナンスも容易だったはずなのです。

さらにさらに、給湯用の採熱器をやむを得ずベランダにしたのも、太陽熱温水器を屋根に載せられなかったから。

 

 

しかも強制循環型しか使えないので、前から使っていた真空管式太陽熱温水器は、やむを得ず知人に譲りました。

まさにトホホでした。

 

4 簡単でローコストな太陽熱温水暖房

 

と言うことで、一番簡単な太陽熱暖房のイメージを考えてみました。

これはタンクが一台しかないので、非常に単純で安上がりなシステムとなります。

 

太陽熱温水暖房のイメージ

 

採熱器は、真空管が30本。(36本でも良い)

タンクは70L程度とします。

真空管採熱器(自然落水型): 屋根には高さの低いフレームを使って取り付ける。タンクの脇にボールタップをつけて、暖房しない時期の給湯に使える。

 

 

採熱は、循環ポンプで30分おきに水を循環させ、床下の温水タンクを温めます。

朝の8時から午後の3時まで、これを行なえばかなりの採熱が可能です。

12~3畳の部屋ならこれで十分暖かくなるはずです。

 

太陽の出ない日は、別途に温水タンクを温めるための熱源が必要ですが、私の経験からするといらないです。

普通の石油ストーブかファンヒーターで十分。

 

お金が余っている人は、ペレットボイラーなどが良いかもしれません。

見た目にも温かそうですから。(笑い)

 

なお、循環ポンプは直流でも交流でも良いでしょう。

できれば、太陽光パネルを1枚用意しておけば災害時にも使えて便利です。

 

150W1枚で直流ポンプを駆動する。非常時の電源としても使える。

 

なお、その場合にはバッテリー・インバーター・チャージコントローラが必要になります。

 

さて、それはともかく真空管採熱器は春から秋の間も採熱していますから、これを利用しないと損なのは言うまでもありません。

いくらグラスヒートパイプが過集熱に強いと言っても、使っていればさらに安心です。

 

一番簡単なのはお風呂に使うこと。

 

夏の給湯イメージ

 

 

これは簡単にできます。

屋根のタンクに、別ルートで水を押し上げ、お風呂にお湯を降します。

タンクの両サイドにボールタップを取り付けるのですが、冬と切り替えられるようにしておきます。

 

タンクの水は、70リットルに対して真空管が30本ですから曇りの日でもかなりの温度になります。

自然落水なので、お風呂の蛇口をひねればお湯が下りてきます。

 

ただそのままでは熱湯となる可能性が高いので、ミキシング弁を入れておきます。

これで、やけどの心配をせず安心して使えます。

 

ミキシング弁による温度調整

 

 

<概算費用の概算>

グラスヒートパイプ採熱器 30本 1台 300,000円

※グラスヒートパイプは、金属を使用しないため過集熱が発生しない。

水タンク(1トン)×1台 100,000円

配管材・タイマー・ボールタップなど 1式 100,000円

設置費 100,000円

計  600,000円

 

60万円ならちょっとやってみたくなりますよね。

リビングの暖房だけでなく、春から秋のお風呂への給湯はこれで賄える非常に効率の良いシステムです。

 

ただ、このようなシステムは設備業者に頼めばできるわけでありません。

自己責任でやるしかありません。

 

アイディアは自分。

でも、自分が分っていることの方が大切だと思いませんか。

 

20年使うと考えたら、先に何があるか分りません。

非常に単純なシステムです。

 

このシステムの良い点は、家に誰もいなくても安心していられること。

タイマーで定期的にポンプが動いてタンク内の水が温まり、その輻射熱で部屋を暖める。

火は使いませんから火事になる心配もありません。

 

 

5 まとめ

 

最初にも触れましたが、燃料や電気は長い目でみると大幅に値上がりしています。

収入がそれに伴って多くなっていけば何の問題もありませんが、現実は下がってしまっているのです。

 

10年後、20年後、いや老後の生活を考えてみてください。

収入は年金のみだったらどうしますか。

 

出来るだけ早いうちに支出を減らす努力をしていかないと、その時になってからでは間に合わないかも知れません。

太陽熱を使って電気や灯油の消費を減らすことは、今後予想される経済情勢の影響を少なくできるため、それらに左右されず生活の安定を図ることができます。

 

私は、消費をすることは美徳でもなんでもないと思っています。

むしろ買うものが少なければ少ないほど、豊かな暮らしを実感できるような気がしています。

 

特にエネルギーは、燃料でも電気でもこれまでは「買うもの」だと刷り込まれてきました。

でも、もうそのどちらも自分で作れる時代になっているのです。

 

働いてお金ができたらやるべきことは何か。

それは、お金のかからない生活基盤の充実に投資をするべきです。

 

食べ物は自宅の庭で大半を作り、太陽の光で熱や電気を屋根の上で作る。

その上で、足りない分を買って補う。

そうすれば、あくせく働かなくとも生きていけるのではないでしょうか。

 


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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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