太陽熱温水器の設置は、住宅所有者が電気代を削減するための一般的な方法の1つです。これらのシステムは、再生可能エネルギーを使用して、大量の温水を供給しながらグリッド電力の必要性を減らします。
太陽熱温水器とは何ですか？
従来の給湯器とは異なり、太陽熱温水器はグリッドからのエネルギーを使用して水を加熱しません。代わりに、これらの高効率アプライアンスは、屋上にある専用のソーラーコレクターを使用して、太陽から電力を引き出します。集められた太陽エネルギーは、あなたの家の水を加熱するために使用されます。
太陽熱温水器は、電気代を削減し、クリーンエネルギーで水を温めることができるため、これまで非常に人気がありました。ソーラーコレクターはあなたの水を直接加熱し、あなたの家に他の太陽エネルギーを提供しません。
最近では、人々は家庭用ソーラーパネルシステムと組み合わせた電気ヒートポンプ給湯器を選択しています。電気ヒートポンプはグリッドエネルギーを使用して水を加熱しますが、家庭用ソーラーシステムと組み合わせると、太陽光発電で稼働することができます。
フルホームソーラーシステムを設置できない場合、またはオフグリッドの家を所有している場合は、スタンドアロンの太陽熱温水器が最適なオプションです。
太陽熱温水器はどのように機能しますか？
太陽熱温水暖房システムは、毎日の家庭用温水のニーズのほとんどを満たすのに十分な温水を生成できます。
住宅用および商業用に利用できる太陽熱温水器には、主に2つのタイプがあります。
- アクティブ太陽熱温水器
- パッシブ太陽熱温水器
これらはそれぞれ動作が異なり、異なる機器で構成されています。
アクティブ太陽熱温水器
アクティブな太陽熱温水器は、ポンプを使用して、太陽熱集熱器または吸収器からあなたの家に温水を循環させます。これらは通常、寒い気候の地域に設置されます。これは、水が凍結を防ぐために屋内に保管できるタンクに貯蔵されるためです。
アクティブな太陽熱温水器には2つの異なるタイプがあります。
- 水がコレクターで直接加熱され、蛇口とシャワーヘッドに送られるアクティブダイレクトシステム。ソーラーコレクターは通常、金属またはガラス管です。
- プロピレングリコールなどの熱伝達流体がソーラーコレクター内で加熱され、閉ループシステムの熱交換器で給水に熱を伝達するアクティブ間接システム。移送流体がシステムを循環している間に、いくらかの熱損失が発生します。
パッシブ太陽熱温水器
パッシブ太陽熱温水器は、お湯を動かすために循環ポンプを使用しません。代わりに、彼らは水を循環させるために、より熱い水が表面に上昇し、冷たい水が沈む循環システムとして対流に依存しています。
パッシブソーラーウォーターシステムは、水を汲み上げるために特別な機器を必要としないため、通常、アクティブシステムよりも安価です。
パッシブ太陽熱温水器には主に2つのタイプがあります。
- 一体型コレクター太陽熱温水器は、太陽光を透過させる上部を備えた隔離されたボックスに組み込まれている大型の黒い貯水タンクです。日光は黒いタンク内の水を直接加熱し、お湯が必要なときに配管システムに流れ込みます。
- パッシブサーモサイフォンシステムは、金属製の平板コレクターを使用して、屋根の上の少量の水を加熱します。温水バルブを開くと、バッチコレクターの上部にある温水が屋根から蛇口に流れ落ちます。これらは通常、40ガロンの水を含むように設計されています。
多くのパッシブシステムには、バックアップエネルギー源としてタンクレスヒーターが含まれています。これは、ガスまたは電気のいずれかです。
貯蔵タンクとソーラーコレクター
ほとんどの太陽熱温水器は、十分に断熱された貯蔵タンクを必要とします。ソーラー貯蔵タンクには、コレクターに接続された、またはコレクターから接続された追加の出口と入口があります。 2タンクシステムでは、太陽熱温水器は、従来の給湯器に入る前に水を予熱します。ワンタンクシステムでは、バックアップヒーターが1つのタンク内のソーラーストレージと組み合わされます。
住宅用には3種類のソーラーコレクターが使用されています。
平板コレクター
ガラス張りの平板コレクターは、1つまたは複数のガラスまたはプラスチック（ポリマー）カバーの下に暗い吸収プレートを含む、断熱された耐候性のボックスです。素焼きの平板コレクター（通常はソーラープールの暖房に使用されます）には、カバーやエンクロージャーのない、金属またはポリマー製の暗い吸収プレートがあります。
一体型コレクターストレージシステム
ICSまたはバッチシステムとも呼ばれ、断熱されたガラス張りのボックスに1つまたは複数の黒いタンクまたはチューブが入っています。冷水は最初にソーラーコレクターを通過し、ソーラーコレクターが水を予熱します。その後、水は従来のバックアップ給湯器に続き、信頼できる給湯源を提供します。屋外のパイプは厳しい寒い天候で凍結する可能性があるため、これらは穏やかな凍結気候にのみ設置する必要があります。
真空管ソーラーコレクター
それらは透明なガラス管の平行な列を特徴とします。各チューブには、フィンに取り付けられたガラス製のアウターチューブと金属製のアブソーバーチューブが含まれています。フィンのコーティングは太陽エネルギーを吸収しますが、放射熱損失を抑制します。これらのコレクターは、米国の商用アプリケーションでより頻繁に使用されます。
太陽熱温水暖房システムは、ほとんどの場合、曇りの日や需要が増加する時期に備えてバックアップシステムを必要とします。従来の貯蔵給湯器は通常バックアップを提供し、すでにソーラーシステムパッケージの一部である可能性があります。バックアップシステムは、熱サイフォンシステムを備えた屋上タンクなどのソーラーコレクターの一部でもあります。一体型コレクター貯蔵システムは、太陽熱の収集に加えてすでに温水を貯蔵しているため、バックアップ用にタンクレスまたはデマンドタイプの給湯器と一緒にパッケージ化することができます。
購入ガイド
あなたの家のために太陽熱温水暖房システムを選ぶとき、あなたが考慮しなければならないいくつかがあります。
システムの容量
選択するシステムは、ニーズを満たす必要があります。たとえば、1日に500ガロンの水を定期的に必要とする場合は、選択したシステムがこれらの要求などを満たすことができることを確認してください。
使いやすさ
システムを選択するときは、セットアップ、使用、および保守が容易であることを確認するために、システムをもう一度実行してください。そうすることで、購入後の問題を回避するのに役立ちます。
耐久性
ソーラーヒーターは屋外に設置されるため、耐久性があり、高品質の素材でできている必要があります。したがって、自然の変動に耐える装備を備えながら、あなたのお金に最高の価値を与える製品を選択してください。