太陽熱温水器
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太陽熱温水器(たいようねつおんすいき)とは、太陽熱により水を暖める機器である。受光した太陽光エネルギーの50%以上を熱として利用することが可能な、太陽エネルギーの利用技術の1種である。 正確には、建物の屋根の上に貯湯槽と共に設置し、集熱器により太陽熱を集める自然循環式のものを指す[1]が、貯湯槽と集熱器が分離したもの(ソーラーシステム)をも対象として用いられることもある。この項では、特に断りの無い限り、両者について記述する。
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[編集] 概要
太陽熱温水器は蓄熱式の太陽エネルギー利用技術の一種である。再生可能エネルギーの一種であり、温暖化ガスの排出量削減に貢献するエネルギー源である[2]。また昼間から夕方にかけてのエネルギー需要のピークを緩和する効果もある。新エネルギーの1種にも指定され、各種の補助金や融資優遇制度などの推進策が取られている。
[編集] 主な形式
[編集] 一体型(太陽熱温水器)
自然循環型とも呼ばれる。集熱器(ソーラーパネル)と貯湯槽が一体型している。水は対流により自然に循環させる。構造的に簡単で価格が安く、よく普及している。重い水の入った集熱器により屋根に負担かかる、寒冷地では水が凍結し太陽熱温水器を傷める可能性があるといった欠点がある。
[編集] 分離型(ソーラーシステム)
屋根上の集熱器と、地上の貯湯槽に分離している形式のシステムである。ポンプにより集熱器と蓄熱槽の間で水や不凍液を強制循環させる。屋根の負担が自然循環タイプより軽いなどの長所を持つ。ポンプを運転する電気が必要なこと、価格がやや高くなることが欠点。 大きく分けて、水を循環させるタイプと不凍液を循環させるタイプがある。
- 水を循環させるタイプ
- 水は強制循環しているので凍結しにくい。
- 不凍液を循環させるタイプ
- 水でなく不凍液を入れる。実際に利用する水が屋根上まで行かないため、その分衛生面での心配が少ない。
- ポンプにより集熱器と蓄熱槽の間で不凍液を強制循環させる。蓄熱槽内では、不凍液と水との間で熱交換が行われる。集熱器による屋根の負担が軽く、凍結の心配はない。構造的にやや複雑で価格が高いことが欠点。
[編集] 太陽光発電との複合
太陽光発電モジュールと一体化して、発電と集熱を同時に行うタイプの製品(光・熱複合ソーラーシステム)も存在する[例]。強制循環用ポンプの電源を自己調達でき、太陽光エネルギーの総合的な利用効率も上げられる利点がある。