仕組み
太陽熱温水器システムは、貯水タンクと太陽熱集熱器で構成されています。太陽熱温水器システムには、アクティブ (循環ポンプと制御装置付き) とパッシブ (循環ポンプと制御装置なし) の 2 つのタイプがあります。
アクティブ太陽熱温水器システム
アクティブ太陽熱温水器システムには 2 つのタイプがあります。
直接循環システム
ポンプは家庭用水をコレクターを通して家庭内に循環させます。氷点下になることがほとんどない気候でもうまく機能します。
間接循環システム
ポンプは不凍熱伝達流体をコレクタと熱交換器を通して循環させます。これにより、家庭内に流入する水が加熱されます。氷点下になりやすい気候で人気があります。
パッシブ太陽熱温水器システム
パッシブ太陽熱温水システムは一般にアクティブ システムよりも安価ですが、通常は効率が低くなります。ただし、パッシブ システムは信頼性が高く、寿命も長くなります。パッシブ システムには 2 つの基本的なタイプがあります。
一体型コレクタとストレージのパッシブ システム
これらのシステムは、太陽が水を加熱するように透明な材料で覆われた貯水タンクで構成されています。タンク内の水はパイプ システムに流れ込みます。これらのシステムは、気温が氷点下になることがほとんどない地域で最も効果的に機能します。日中や夜間にお湯の需要が多いご家庭にも適しています。
熱サイフォンシステム
水は屋上のコレクターで加熱され、温水の蛇口をオンにするとパイプ システムを通って流れます。このようなシステムのほとんどは、容量が 40 ガロンです。
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には、十分に断熱された貯蔵タンクが必要です。太陽貯蔵タンクには、コレクターに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、太陽熱温水器は水を従来の温水器に入る前に予熱します。シングルタンクシステムでは、バックアップヒーターと太陽熱貯蔵タンクが単一のタンク内で組み合わされます。
住宅用の太陽光集熱器には 3 つのタイプがあります。
平板コレクター
ガラスプレートコレクターは、1 つまたは複数のガラスまたはプラスチック (ポリマー) カバーの下に暗色吸収プレートを備えた、断熱された耐候性のボックスです。ガラスのない平板コレクタ (太陽熱プールの暖房に一般的に使用される) には、金属またはポリマーで作られた暗い吸収板があり、カバーやケーシングはありません。
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、断熱されたガラスの箱の中に 1 つ以上の黒いタンクまたはパイプが入っているのが特徴です。冷水はまず太陽熱集熱器を通過し、そこで水を予熱します。その後、水は従来のバックアップ給湯器に送られ、信頼性の高い温水源が提供されます。厳しい寒さの天候では屋外のパイプが凍結する可能性があるため、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 真空管ソーラーコレクター
平行に配置された透明なガラス管が特徴です。各チューブには、ガラス外管とヒートシンクに接続された金属吸収管が含まれています。ヒートシンク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。これらのコレクタは、米国では商業用途でより多く使用されています。
太陽熱温水器システムには、ほぼ常に曇りの日のバックアップシステムが必要です
需要が d 倍に増加します。従来の貯湯式給湯器はバックアップを提供することが多く、すでに太陽光発電システムのパッケージの一部になっている場合もあります。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、太陽熱収集器の一部である場合もあります。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温水を貯蔵するため、バックアップとしてタンクレスまたはオンデマンド給湯器とパッケージ化することができます。
太陽熱温水器を選ぶ
太陽熱温水器システムを購入して設置する前に、次のことを行う必要があります。
太陽熱温水器システムのコストとエネルギー効率を見積もる
サイトの太陽光資源を評価する
正しいシステムサイズを決定する
現地の条例、規約、規制を調査します。
また、太陽熱温水システムに必要な次のようなさまざまなコンポーネントについても学習します。
太陽熱温水器熱交換器
太陽熱温水器システム用熱媒体
システムの設置と保守
太陽熱温水器を適切に設置できるかどうかは、多くの要因によって決まります。これらの要因には、太陽資源、気候、地域の建築基準要件、安全上の問題が含まれます。したがって、資格のある太陽熱システム請負業者にシステムの設置を依頼することが最善です。
インストール後は、システムを適切にメンテナンスすることで、スムーズに動作し続けることができます。パッシブシステムは多くのメンテナンスを必要としません。アクティブなシステムの場合は、メンテナンス要件についてシステムプロバイダーと話し合って、システムのオーナーズマニュアルを参照してください。配管やその他の従来の給湯コンポーネントには、従来のシステムと同じメンテナンスが必要です。乾燥した気候では、雨水が自然に水を流すことができないため、ガラスの洗浄が必要になる場合があります。
単純なシステムでは、できれば太陽光発電請負業者による定期メンテナンスが 3-5 年ごとに必要になる場合があります。電気コンポーネントを備えたシステムは通常、10 年後に 1 つまたは 2 つの部品の交換が必要になります。太陽熱温水器システムのメンテナンスと修理について詳しくは、こちらをご覧ください。
設置および/またはメンテナンスの請負業者を検討する場合は、次の質問をしてください。
あなたの会社には太陽熱温水器の設置とメンテナンスの経験がありますか?
必要なタイプのシステムのインストールと、選択したアプリケーションのサービスの経験がある会社を選択してください。
あなたの会社は太陽熱暖房の設置とメンテナンスにおいて何年の経験がありますか?
経験が多ければ多いほど良いです。参考資料を提供してくれる過去の顧客のリストを求めます。
あなたの会社は認可または認定を受けていますか?
一部の州では、有効な配管工および/または太陽光発電請負業者のライセンスが必要です。詳細については、お住まいの市や郡にお問い合わせください。あなたの州の請負業者認可委員会に認可を確認してください。ライセンス委員会は、州の認可を受けた請負業者に対する苦情についても通知します。
エネルギー効率の向上
給湯器を適切に設置してメンテナンスしたら、特にバックアップ システムが必要な場合は、給湯費を削減するためにいくつかの追加の省エネ戦略を試してください。一部の省エネ機器やシステムは、給湯器と一緒に設置すると費用対効果が高くなります。
