太陽熱利用で生活に豊かさと安らぎを!

冬に真価を発揮する真空管式太陽熱温水器。3.11東日本大震災直後でも大活躍した実力とは。【沸騰する動画あり】

2019/01/16
 
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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管理監督まで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、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。

 

こんにちは、とちぎエネットです。

蒸し暑い日が続きますが、いかがお過ごしでしょうか。

 

 

これから梅雨も明けて暑さも厳しくなります。

太陽がギラギラと照りつけ、水が沸騰しそうだ。

などと表現されることがありますが、現実には沸騰するようなことはありません。

 

ペットボトルに入れて、日当たりの良いところに置いてもおいてもせいぜい40℃くらいまで。

しかし考えてみると、40℃はお風呂に入れる温度ですから、馬鹿にしたものでは決してありません。

 

太陽はあまりにも身近な存在であるため、あまり意識されていないだけです。

今回は、私が太陽熱に関わることになった出来事と、太陽熱の凄さを実感できる真空管式太陽熱温水器をご紹介します。

 

(目次)

  1. 真空管採熱器の衝撃
  2. 暑さ寒さに関係ない
  3. 水を沸騰させる(動画)
  4. 沸いたお湯でコーヒーを飲む
  5. 太陽熱を生活に取り入れよう

 

1 真空管採熱器の衝撃

 

それは2010年6月、我家のベランダに、真空管式太陽熱温水器を取り付け、運転を開始したことに始まります

 

真空管の規格:Φ47mm×1.5m

真空管式太陽熱温水器(2010.6)

 

どれほどの実力なのか知るために、それから一年間、毎日、朝と晩に温度を計測することにしました。

その結果を下に示しますが、当然ながら年が明けた1月から5月のデータは2011年のものです。

 

ご承知のように、2011年の3月11日に東日本大震災がありましたが、幸いにして太陽熱温水器は無事で測定を続行できました。

 

 

一年間の温度上昇記録(2010.6~2011.5)

 

測定して分かったことは、水道水の温度が10~25℃の範囲で変化していること。

それまではあまり気にすることはなかったので、これほど大幅に変化しているとは思ってもいませんでした。

 

特に冬は水温が10℃あるかないかで、当然ながらお湯を沸かすのに燃料がたくさんいるわけです。

頭では分っていますが、具体的に数字で知るとより実感します。

 

灯油を買いに行くのが忙しいのは当たり前ですね。

 

一方、太陽熱温水器の温度(タンク内の温度)が、一番寒い2月で月平均31.9℃にもなることに衝撃を受けました。

最高温度は45℃近いです。

繰り返しますが、これは月の平均値です。

 

凄い!

 

設置場所も理想的ではないですが、メーカーが公表しているデータと概ね一致していました。

私の測定もまんざらではなかったようです。(笑い)

 

2 暑さ寒さに関係ない

 

次に、これは2011年2月のデータです。

2011.2月のグラフ

 

2月は一年のうちで一番気温の低い月ですが、天気も晴れが多く安定していますので、到達温度が50℃前後が多くなっています。

いずれにせよ、月平均温度は34.8℃ですから入浴温度を41℃とすると僅か6℃分を加熱するだけで良いわけです。

 

お風呂だけしか使っていませんので、削減率の計算は簡単です。

太陽熱温水器なし 41-10=31℃

太陽熱温水器あり 41-34.8=6.2℃

 

6.2/31=0.2

つまり従来の20%の燃料でお風呂に入れることになります。

 

ただ、これはタンク内の温度です。

実際には配管からの放熱ロスを10%ほど見込むと、30%くらいが妥当ではないかと思います。

 

ちなみに、3.11の時は、震災後の天気は快晴の日が続いたこともあって毎日40℃を超えていました。

したがって、燃料である灯油が入手できない中、毎日お風呂に入れたのです。

とにかく寒かったので非常にあり難かったし、助かりました。

 

それから、この太陽熱温水器はコントローラで電磁弁を開閉する方式です。

東電による嫌がらせのような計画停電がありましたが、電磁弁の開閉は電気が来ているときにお湯を上げ下げしました。

 

その後、電気を使わず水圧だけで動作するタイプがあることを知りました。

ま、圧力型ならそんな心配は要りませんが・・・

 

 

次は2010年6月のデータです。

2010.6月のデータ

 

水温が高いわりに到達温度が最高でも36℃です。

理由は、設置場所がベランダのため屋根が光を遮ってしまうためです。

 

本当は2階の屋根に設置をしたかったのですが、設置費用があまりの高額な見積もりだったため、ベランダに自分で設置したのです。

でも、そのおかげで地震でも壊れませんでした。

 

太陽の位置が高くなると、真空管の上部が屋根の影になってしまいます。

 

お世辞にも上手な設置ではありませんでしたが、真空管は太陽光がしっかり入れば、真冬でも十分な採熱が出来ることを実証できました。

逆に、空気の澄んでいる冬期間の方が光の量が多くなるため温度が高くなる傾向もみられます。

 

よく平板式の太陽熱温水器でも、熱くてお風呂に入れないほどの温度になるなどといいますが、それは夏場の暑い時期です。

真冬にそんな温度になることはありませんし、暖めるよりも冷めるほうが多いのではないでしょうか。

 

名前は同じ太陽熱温水器ですが、真空管式は全く別物なので比較することが間違っていると思います。

 

3 水を沸騰させる(動画)

 

さて、実際に燃料を使わず、太陽光だけで水が沸騰する瞬間を見た方は少ないと思います。

そもそも太陽光とは電磁波の一種ですから、熱で地球に届いているわけではありません。

 

「太陽光が水の分子に衝突して熱を発生させる」という、目にみえない現象なのです。

 

理屈はどうあれ、小さな真空管でお湯を沸かしてみましょう。

使っているのは、Φ58mm×60cmの真空管です。(標準品はΦ58mm×1.80m)

 

 

原理としては

  • 太陽光が真空管内の水の分子と衝突して熱を帯びる
  • ガラス管が2重で真空になっているため熱が放出されない
  • 太陽光(熱)がある限り温度が上昇する

 

これまでの実験で、10分間に8℃程度、温度が上昇することが分かっています。

1時間なら6×8=48℃

2時間あれば水温が低くてもほぼ沸騰までいきますが、晴天であることと、真空管を太陽に向け続けている必要があります。

 

4 沸いたお湯でコーヒーを飲む

 

こうして、沸いたお湯でコーヒーやお茶でも飲みましょう。

燃料を使わない=タダですから、気持ちの良いことこの上ありません。(笑い)

 

 

旨いコーヒーの出来上がり

 

太陽で沸かしたお湯は柔らかいと言われます。

コーヒーでもお茶でもとてもマイルドな感じがします。

 

また、ゆっくり沸かしてお湯は冷めにくいとも言いますが、水とは不思議な物質ですね。

 

5 太陽熱を生活に取り入れよう

 

私は、太陽光(熱)で給湯も暖房もやってます。

給湯 石油ボイラー+ベランダ型太陽熱温水器

暖房 エクセルギー暖房(真空管採熱器で水を温め、輻射熱で暖房する方式)+石油ストーブ

 

このようにすると、年間を通して太陽の恩恵に与れます。

やり方によっては、給湯や暖房に係わる熱をほぼ100%太陽熱温水器で賄うことも可能です。

 

その分、設備費が多くかかりますが、将来性を考えたら無駄な投資とも言えません。

真空管採熱器は、設置までは神経を使いますがその後はメンテナンスもほとんど必要ありません。

少なくとも15年以上、黙ってお湯を沸かし続けてくれますから、その経済効果はかなり大きいものと思います。

 

いまや経済発展の裏で、自然破壊も進み、地球温暖化も無視できないところまできています。

私たちに求められるのは、化石燃料の消費を減らすことではないでしょうか。

 

それは地球のためだけではなく、経済的な余裕を私たちにもたらしてくれます。

灯油や電気を使わない生活など考えられないかも知れませんが、現状の20~30%になったとすると面白くないですか。

 

東日本大震災の時、真空管式の太陽熱温水器があったおかげで私も家族も随分と助けられました。

やはり、「備えあれば憂いなし」。

太陽熱を利用していくことは、お金に替えられない価値があると思います。

 

とちぎエネットは、太陽熱利用のご相談を承っております、

お気軽にお問い合わせください。

 

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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管理監督まで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、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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