太陽熱温水器の説明 (2023)

Leonardo David は、電気機械エンジニア、MBA、エネルギー コンサルタント、テクニカル ライターです。 エネルギー効率と太陽光発電に関するコンサルティングの経験は、銀行、繊維製造、プラスチック加工、製薬、教育、食品加工、不動産、小売などの分野をカバーしています。 2015 年からはエネルギーとエンジニアリングのトピックに関する記事も執筆しています。

Tori Addison は、デジタル マーケティング業界で 5 年以上働いている編集者です。 彼女の経験には、非営利、政府、学術部門におけるコミュニケーションとマーケティングの仕事が含まれます。 本業はジャーナリストで、ニューヨークのハドソンバレーで政治やニュースをカバーするキャリアをスタートさせました。 彼女の仕事には、地方および州の予算、連邦財政規制、医療法に関する報道が含まれていました。

米国エネルギー省 (DOE) によると、太陽熱温水器を使用すると、給湯費を約 50% ～ 80% 削減できます。 さらに、従来のガスヒーターや電気ヒーターは通常 10 ～ 15 年で交換が必要となるのに対し、高品質の太陽熱ヒーターは約 20 年間使用できます。 言い換えれば、太陽熱温水器に投資することで、光熱費と新しい機器の両方の費用を節約できます。

この記事では、Guides Home チームが太陽熱温水器の仕組み、システムのコスト、従来の温水器を交換する価値があるかどうかについて説明します。

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簡単に言えば、太陽熱温水器は、水を温めるために直射日光にさらされる大きな集熱パネルを使用します。 これらのコレクターは通常、屋根に設置され、できるだけ多くの太陽放射を吸収するために暗い色を使用します。 水がシステムを流れると、コレクター パネルによって生成される熱エネルギーを吸収し、その温度が上昇します。

太陽熱温水システムはエネルギー消費がゼロです。 ただし、コレクターパネルは屋根などの高い場所に設置されることが多いため、住宅所有者は水を流し続けるために循環ポンプが必要になる場合があります。 これらのポンプは少量の電力を消費しますが、実現可能な暖房の節約に比べて運転コストは最小限です。

太陽熱温水器と太陽光発電 (PV) パネルは同じエネルギー源を使用しますが、混同しないでください。 太陽熱温水器シス​​テムは太陽光を直接集めて水を加熱し、住宅用ソーラーパネルは太陽光を電気に変換します。 あなたの敷地に十分な日光が当たれば、どちらのタイプのシステムでも長期的には数千ドルの請求額を節約できます。

太陽熱温水器は、アクティブとパッシブの 2 つのシステムに分類できます。 アクティブ システムは循環ポンプと制御装置を使用してコレクタ パネルから貯蔵タンクに熱を伝達しますが、パッシブ システムはこれらのコンポーネントなしで動作します。 一般に、給水装置に水を自動的に移動させるのに十分な圧力がある場合は、パッシブソーラーヒーターを使用できます。 それ以外の場合は、アクティブな太陽熱温水器が必要になります。

太陽熱温水器には、熱損失を防ぐために適切な断熱材を備えた 1 つ以上の貯蔵タンクが含まれています。 このシステムには、太陽熱暖房だけでは家庭の給湯需要を賄えない場合に備えて、バックアップとして従来の給湯器も含まれる場合があります。

米国エネルギー省によると、アクティブ太陽熱温水器は次の 2 つのサブタイプに分類できます。

直接循環ヒーターは非常にシンプルな設計ですが、氷点下の温度には弱いです。 間接システムは熱伝達流体として不凍液を使用できるため、寒冷地で推奨されます。

パッシブ太陽熱温水器は、その構造に基づいて分類できます。

太陽熱集熱器に基づいて太陽熱温水器を分類することもできます。 コレクターには主に 3 つのタイプがあります。

米国エネルギー省によると、太陽熱温水器のコストは平均して集熱面積 1 平方フィートあたり約 100 ドルです。 たとえば、システムで 4 フィート x 10 フィート (または 40 平方フィート) のソーラー コレクターを使用している場合、平均価格は約 4,000 ドルになります。 システムの複雑さに応じて、価格は 1 平方フィートあたり約 50 ドルから 400 ドル以上まで変動します。