太陽熱利用で地球温暖化阻止!

太陽熱を温水として利用するための基礎知識

 
  2019/05/31

 

自然エネルギーを使いたいと思うのは誰しも同じです。

電気でも熱でも自然エネルギーはタダ、うまくいけば経済的にも楽になります。

 

しかし、太陽光発電は設備に多大な費用がかかり、個人がやるにはお世辞にも経済性が高いとは言えません。

 

一方、太陽熱はどうでしょうか。

ペットボトルでもホースでも、太陽に当てさせすればそれなりに水が温かくなります。

ただ、太陽だけで風呂に入ろうとかコーヒーを飲もうとか、そんなレベルになるとちょっと工夫が必要です。

 

幸いなことに、太陽からは地球上の生命に必要な熱量が大量に届いています。

そのために生きていけるのですが、有効活用となるとほとんど使っていないに等しいのです。

 

 

自然エネルギーは、結局のところ太陽の光が起こしている自然現象です。

雨でも風でもそうなのです。

 

太陽熱は当たり前すぎて忘れられているのかも知れませんが、太陽熱温水器を使えば簡単に利用することができます。

太陽熱温水器は、太陽の光を熱エネルギーとして保存する装置です。

ここでは、太陽についての基本的な事柄を理解していただくことで、どのような機種を選べば良いのかを知っていただきます。

 

  1. 設置場所と機種の選定
  2. タンク容量の決め方
  3. まとめ

1.設置場所と機種の選定

 

太陽熱温水器を設置する場所はどこが最適なのでしょうか。

実は、最適な場所を選ぶのは案外難しいものなのです。

 

多くの人は屋根に載っている太陽熱温水器を思い浮かべますが、屋根であれば一年中日照が良いとは限りません。

春から秋にかけて日照があっても、冬に近づくにつれ前の建物や木が邪魔になることもあります。

 

これは太陽の高度が違ってくるためです。

もちろん、そんなことは誰でも分っていることですが、具体的な説明になると案外難しいことに気づきます。

 

参考になる分りやすい記事がありましたので、興味のある方は以下をお読みください。

季節ごとの太陽の日周運動

 

たまにとんでもない方向の古い太陽熱温水器を見ることがありますが、まず期待した効果は得られなかったでしょう。

ま、悪徳業者に騙されたのでしょうね。

 

そんな失敗をしないためにも、まずは設置を予定している場所の、朝の10時から午後の3時頃まで日照があることを確認するようにしましょう。

十分な日照がないのに太陽熱温水器を設置しても意味のないことです。

また、早朝や午後の3時過ぎは太陽の角度が低く日照があってもあまり暖まりません。

 

これは太陽ポットで実験してみて良く分かりました。

 

1)屋根

一般的に障害物が少なく日照に有利なケースが多いですが、反面、高所であることは大きなデメリットでもあります。

写真の太陽熱温水器は、人力で二階の屋根に持上げて設置しています。

ここまで持上げるには、足場を設置して数人で持上げるか、クレーンを使わなければ危険ですし、対応を怠ると労働基準法違反になることもありますから設置費用が高くなります。

 

そうなると、設置費用が太陽熱温水器よりも高くなることも珍しくありませんし、漏水などの不具合や定期的なメンテナンスもしにくくなります。

 

真空管式太陽熱温水器の設置作業(屋根)

屋根への設置状況 危険も伴います。

 

あえて屋根に設置する場合には、屋根に梯子で登れるように工夫をしておくことが最低条件です。

でないと不具合などが起きた時に足場代など高額な費用がかかります。

 

そして、屋根の場合には一体型ではなく、採熱器がタンクとは別な分離分割型を推奨しています。

分離分割型 採熱器と貯湯タンクが分かれている

 

この型であれば採熱器が軽いので設置が楽で、当然費用も安くなります。

写真のように、ほとんど太陽光発電のパネルと同じです。

 

分離分割型 屋根の設置事例

 

ただ、採熱のための循環系配管は、小形ポンプで圧送なので水圧は低いため、きちんと施工すれば漏水することはまずありません。

いずれにせよ、メンテナンスを考えて屋根に登れるような工夫をしておくことが肝心です。

 

 2)ベランダ

ベランダに設置することは、管理面で屋根よりも格段に優れています。

貯湯タンクもベランダに設置してしまえば、そこからお風呂や台所まで配管すれば良く、極めて効率的です。

 

ベランダ型 真空管の長さが85cmと短い

 

ベランダ型は、真空管が85cmと標準的なベランダに合わせ短くなっています。

採熱量は標準(1.80m)のものと較べて劣るので割高感はありますが、日頃の管理が見える点は大きなメリットであると思います。

新築やリフォーム時に設置するなら、最短距離で安全かつ安価で設置できるはずです。

 

3)地上設置

従来からある太陽熱温水器のほとんどは自然落水型でした。

屋根などの高いところに置いていたのは、自然落下させるために必要なためだったのです。

 

でも、現在では水道圧に耐えられるような製品がありますので、必ずしも屋根に載せる必要はありません。

むしろ日当たりが問題なく、邪魔にならないならば場所があるなら地上設置を考えるべきです。

 

圧力型真空管式太陽熱温水器 給湯器に接続して使用が可能

 

地上にあるわけですから、メンテナンスも容易で設置費用も一番安くなります。

 

ただ、そのような条件が満たされるケースは少ないのが実情ですが・・・

 

このタイプは、水道圧に耐えるように非常に頑丈に作られているため重量が大きいです。

従って、危険も伴いますので屋根への設置はお薦めしていません。

 

2.タンクの容量の決定方法

 

統計によると、標準家庭(4人)で水道水を1日当たり約800リットル使うとなっています。

この内、お風呂200、洗面50、台所50と仮定すると300リットルとなります。

 

お風呂を主体に考えるのであれば200Lの温水器で十分と考えられます。

家族が多い場合、たっぷりお湯を使いたい場合は300L以上のタイプを選ぶようにしてください。

 

​(参考資料)

まとめ

 

太陽熱は、太陽光に含まれる赤外線の効果によるものです。

従って、太陽熱を有効利用するためには赤外線が一番強い時間帯に日照があることが望ましいのです。

 

屋根は一般的に日照条件がよいのですが、設置するのに難しい場所でもあります。

いかに自然エネルギーとは言え、100kg前後の太陽熱温水器を屋根まで持上げ、水が入ると300kgにもなるものを使いたくなるでしょうか。

私は、太陽熱温水器が普及しない原因としてこのことが影響しているのではないかと思っています。

 

現在では地上に置ける製品や分離分割型に良いものがあります。

値段は少し高くなりますが、20年前後使えることを考えれば費用対効果は大きいと思います。

 

なにしろお湯を沸かすのにお金が要らないのですから。

 

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