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太陽熱の利用について [2006年11月14日(Tue)]

パッシブ・ソーラー
太陽熱を効率よく集める
集熱ガラスを屋根に設置


ビオフォルム 山田です。

さて、今回のお題は「太陽熱」です。
平田さんより今回導入予定の屋根面での太陽熱利用システムについてお話がありました。

太陽のエネルギーは我々の上に平等にふりそそいでいます。
どこでもあまねくエネルギーを受け取ることができるのです。

その活用方法の一つは太陽電池という装置をつかって、そのエネルギーを電気に変える方法。もう一つは太陽からの放射エネルギーをそのまま熱として使う、ということです。

我々の生活を見回してみると、エネルギー源が必ずしも電気でなければならないものは実はそう多くありません。
照明器具はどうしても電気が必要ですね。その他は?

電子レンジ?

これは「暖める」というエネルギーですから何か他の燃えるもので代用できます。冷蔵庫も最近は「非電化生活」で著名な藤村さんが開発した電気を使わない冷蔵庫があります。
調理や暖房などの「あたためる仕事」には多くの電気機器が使用されていますが、よく考えると熱が直接手にはいるならば、それをわざわざ電気に変換して「迂回」する必要はありません。
我々が必要としている暖房温度はせいぜい20数℃です。これにエアコンやホットカーペットなどの電気器具で高級な電気をつかうのはある意味「ぜいたく」なのです。

そこで太陽熱です。

夏の車のボンネットなどは目玉焼きができるぐらい、熱くなっています。冬でも太陽があたった面の熱を逃がさなければ、80℃ぐらいまで空気をあたためることができます。家の暖房に使うなら、この温度レベルで十分ではないでしょうか。
ここに暖房の仕組みの一部として太陽熱を使う意味があるのです。今回採用するシステムは屋根面を板金でつくり、その裏を流れる空気を暖めて、それを室内に取り込むものです。

しかし、太陽熱を使うときのポイントはもう一つあります。

太陽熱は必ずしも生活者が必要な寒いときに必ずしも照ってはいない、ということです。
雨や、曇りの日あるいは夜は寒いわけですが、その時にあたりまえですが、太陽は照っていない訳です。そのため、時間差があっても太陽熱を利用できるようにする。その工夫とは貯めておく、つまり「蓄熱」する、ということです。

太陽熱が採れるときにできるだけそれを貯めておく。今回のシステムでいえば、あたためた空気を床下に導いてあげて、基礎、あるいは建物そのものに蓄熱する、と言う方法をとります。重たい物質、というのは一般的に貯める熱量が大きいです。ですから貯める材料としてコンクリート基礎は都合がよいわけです。その他、昔ながらの土壁の家なども重量の大きい建物ですから、蓄熱するには有利です。

こうした非常に単純な仕組みを組み合わせながら自然のもっているポテンシャルを充分活用する。こうした建物のことを「パッシブソーラーハウス」といいます。
一体、このシステムでこのアパートのエネルギーのどれぐらいをまかなうことができるのか、それはキッチリと検証してみようと思います。

また、蓄熱する、ということでは空気をあたためるのではなく、直接建物を暖めてしまう方法もあります。こうした方法を「ダイレクトゲイン」といいますが、これは次回の講釈で。
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