太陽熱温水器: 仕組みは? 1 つ購入する必要がありますか?

太陽熱温水器の種類、コンポーネント、メリットとデメリット。

太陽熱温水器を使用すると、家計を大幅に節約でき、大気汚染の原因となる地域的排出量の削減に役立ちます。 同省によると、システムと設置の両方で初期費用が高くなりますが（既存の電気またはガス式給湯器を交換する場合と比較して）、長期的には水の加熱にかかるコストの 50% ～ 80% を節約できるとのことです。エネルギーの。

どのようなシステムを購入するか、そして家庭で使用するお湯の量によっては、数年で元が取れる可能性があることを意味します。 また、設置することで税額控除が受けられる場合もあります。

太陽熱温水器は、太陽エネルギーを使用して水を直接加熱し、それを家の中で必要なお湯に使用するか、太陽エネルギーを使用して別の流体を加熱し、その流体を水の加熱に使用することによって機能します。 これらはアクティブまたはパッシブにすることができ、すべてのシステムには貯蔵タンクが必要です。

太陽熱温水器は、寒冷地や日当たりの悪い場所、さまざまな条件でも機能しますが、日当たりの良い場所よりも効果は劣ります。 しかし、太陽熱温水器が冬には少しだけ、秋と春には少しだけ、夏の日には十分に水を予熱するだけの場所に住んでいるとしても、それでもコストを節約し、排出量を削減することができます。

夜間や曇りの日、十分な温水が貯留されていない場合は、水温を上げるために追加のヒーターが必要になります。 混合気候または季節気候で太陽熱温水器を使用しているほとんどの人は、水温をもう少し上げるためにオンデマンド温水器と組み合わせて使用​​しています。 これらの装置はすでに温められた水を温めているため、冷水を加熱する場合よりもさらに速く効率的に動作します。

通常、太陽熱温水器は南向きの屋根に設置されるため、最高の品質の直射日光が得られます。 ただし、庭、牧草地、または直射日光が当たるその他の場所に置くこともできます。

アクティブ太陽熱温水器は直接的または間接的です。 直接システムでは、水はポンプを介してソーラーコレクタ（通常は屋根上）を通って循環し、そこで太陽によって暖められた後、貯蔵のために十分に断熱されたタンクに送られます。 これらはめったに凍結しない気候で役立ちます。

間接アクティブ太陽熱温水器は、太陽によって加熱される特殊な不凍熱伝達流体を使用し、貯蔵された水を温めます。 季節的に凍結する場所で役立ちます。

パッシブ システムはアクティブ システムよりもシンプルで安価ですが、効率は低くなります。 いくつかの異なる種類があり、ポンプではなく温水と冷水の差動装置を使用して水を移動させるものもあります。 もう 1 つの種類は、太陽から得られる熱エネルギーを利用して水を予熱し、従来の給湯器を使用して必要な温度まで温度を上昇させるだけです。

すべての太陽熱温水器には、太陽エネルギーを収集するコレクターと貯蔵タンクという少なくとも 2 つの要素が含まれている必要があります。 その後、システムの他の部分は、使用される太陽熱温水器の種類によって異なります。

太陽熱温水システムの主なコンポーネントは、太陽エネルギーを捕捉する 1 つまたは複数のコレクターと、十分に断熱された貯蔵タンクです。 もちろん、太陽熱温水器パネルにはいくつかの種類があります。

平板コレクタ パネルには、ガラスまたはポリマーのカバーがあり、その下に暗いプレートがあります。 太陽がパネルを照らすと、その熱はプレート (および水が流れる暗い配管) に吸収され、水に伝達されます。

一体型保管システムは、水で満たされた黒いタンクで、断熱性の高い透明なボックス内に保管されています。 このシステムは、多くの場合、水を予熱するために使用され、その後、タンクレス給湯器などの追加システムによって、入浴や家事に必要な温度まで完全に加熱されます。

3 番目のタイプの真空管コレクターは、内部に金属が入った透明な管が含まれており、主に商業用途に使用されます。

太陽熱温水器の貯蔵タンクは、家の大きさ、太陽熱集熱器の数、家に必要な温水の量によって異なります。 通常、ほとんどのシステムには 80 ガロン (またはそれ以上) の大容量タンクが搭載されており、曇りの日でも温水を貯蔵できます。 一部のシステムには 2 つのタンクが含まれており、1 つは即時使用用、もう 1 つは保管専用です。

長所

短所

太陽熱温水器の設置には約 3,500 ドルの費用がかかり、これには人件費と部品代も含まれます。

太陽熱温水器は冬でも機能しますが、太陽の放射が最も弱いときは効率が最も低くなります。 日が短いと太陽熱の流入が減少し、外気温が低いと水の温度を保つのが難しくなります。 ほとんどの太陽熱温水器には凍結防止機能が備わっており、周囲に雪や氷が蓄積するのを防ぎます。

太陽熱温水器を稼働させるのに電気や電気部品は必要ありません。 代わりに、これらのシステムは太陽から直接エネルギーを引き出すソーラーコレクターを使用します。

太陽熱温水器は、太陽が輝いている日中に水を加熱し、断熱タンク内で一晩中保温します。 極寒の気温ではこれは難しいかもしれませんが、太陽熱温水器が冬に水をどれだけうまく加熱し続けるかは、システムの品質によって決まります。

「太陽熱温水器のコストとエネルギー効率の見積もり」 米国エネルギー省。