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太陽熱の取得
太陽エネルギーを利用するには、光のまま利用する方法と、熱として利用する方法があります。
 
                 (出展:NEDOホームページ)

光を黒体に吸収させると、ほぼ100%の効率で熱になります。
太陽熱は、私たちのもっとも身近な自然エネルギーで、それほど大きな設備でなくても利用できるため、個人レベルでは最も使いやすい自然エネルギーといえます。
冬でも、ある程度日射量が見込める時間は、恵まれた熱エネルギーを取得することが出来ます。太陽熱などの自然エネルギーを有効に活用することは、これからの住生活にとってますます重要になります。
ただ、太陽の恩恵は非常に気まぐれで、外気温にも大きく左右されますあくまで、補助熱源として捉えなければ、生活に大きな支障をきたすことになります。
これからの省エネルギーは、単にエネルギー消費を減らすだけではなく、環境負荷の少ないエネルギーへ転換することであるといえます。
暮らしの中で太陽熱を使うには、設備費や建設コストが多少割高になりますが、環境を大切にすることには、コストでは計れない価値があるのかもしれません。


             
太陽熱を住宅で使用する方法には、大きく分けてアクティブ方式
パッシブ方式の二つがあります。

1.アクティブ方式
集熱器や蓄熱層、ポンプなどを使って、積極的に太陽熱を集め、効率良く太陽熱を利用しようとする方式です。
この方式は、設備費(イニシャルコスト)
      維持費(ランニングコスト)がかかりますが、
熱媒(水、空気、不凍液)を割に高温にできるため、給湯や暖房などに広く利用できます。
参考例は、
設計工房フレックスが開発にかかわり、5年以上の実績を残しているアクティブ方式の一例です。
参考例のシステムで、一番の特徴は、集熱パネルで取得した温水を、
熱交換貯湯槽と、基礎内の地中に蓄熱するところに有ります。

        
    
太陽熱で取得した温水を利用したアクティブ方式の参考例


集熱した太陽エネルギーを
蓄熱する目的は、日常生活でのエネルギー消費量の1/3を占める、給湯エネルギーの創出です。
   (出展:JCCCAホームページ)             
       
2.パッシブ方式
特に設備機器を使わずに、建物を日射を取り入れやすくしたり熱を逃さないような工夫をして、自然に入ってくる太陽熱をそのまま利用する方式です。この方式では、特別な設備を必要としないため、設備費や維持費がかかりませんが、高い温度を得にくいので、冬期間の暖房が主な用途になります。
パッシブソーラーシステムの代表的な形式
     (a)        (b)       (c)
(出展:JCCCAホームページ)

パッシブ方式の効果を高めるための住まいつくりは、次のとおりです。 
A 建物の断熱気密性能を高める
室内に取り入れた太陽熱をすぐに外に逃がさない建物性能が必要になります。そのためには、 【フラット35】S・次世代断熱基準の性能基準値以上を、確保したい所です。
 
B 日射の取り入れ
パッシブ利用では、窓から入る日射熱を直接利用するので、南面や南東面に主要な窓
(a)を設けることが基本です。また、壁の高い位置に窓を取付けると、日射を建物の奥まで導くことができるので利用効率が高まります。
屋根窓は日射を効率良く取り入れることがことができますが、室温の上がりすぎを招きかねないので(特に夏には)、南面に設けるのは避けた方がよいでしょう。どうしても、南面に設けたい場合には外側に日射遮へい材などを考える事が有効となるでしょう。
居室部分とは別にサンルーム
(b)のように日射を取り込むための空間を設けるのもある程度有効な手段と言えます。
 
C 熱を蓄える
太陽熱を長時間利用するためには、熱をためておく工夫が必要になります。コンクリートやブロックのような重い材料は、一度暖まると冷めにくく、熱を蓄える能力の大きな材料です。
コンクリート造やブロック造の住宅は、建物全体が蓄熱体となるので、パッシブ利用には有利な構造と言えます。
木造住宅でも、日射のはいる部分を中心に、床をコンクリートの土間床や、蓄熱層を創った上にテラッタタイルなどの採用でも蓄熱体として利用できます。
又、夏季の間は、室温と地中温度との温度差(c)を利用した、新鮮空気の取り入れによる冷却も可能となります。
                            
         
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