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2018年5月 5日 (土)

3435 再エネ考3

再エネを考える上でキーになるのは、実は熱としてのエネルギー利用だと思っています。熱は、暖房、給湯だけではなく、工場のプロセス加熱や調理、更には熱を利用した(吸収式)冷房・冷凍に至るまで、およそ人間の生活を快適にするために、如何に熱が多用(一般家庭では凡そ6割が熱利用)されているか改めて考えてみて欲しいのです。しかも、その熱源として世界中に(特に低緯度地域に)遍く賦存してるのは、実は太陽熱しかないと思うのです。もちろん、この国の様に火山からの贈り物である地熱が利用できる国もいくつかは数えられますが、太陽熱こそ尽きることのない「再エネ」の代表だと言えるでしょう。

太陽熱に利用は、非常にシンプルです。熱を集める集熱器(コレクター)と熱媒体に加えて、熱を蓄える蓄熱体があれば十分だからです。コレクターは、全反射集光器を利用した高度なものから、単に黒く塗られた箱までピンキリです。利用温度でも平板吸収タイプでも80℃前後、集光タイプだと数百℃程度の高温を得ることも可能です。熱媒体も、最もシンプルなものは空気それ自体で、次いで水や鉱物油などの液体、高度なものでは、気体⇔液体の相変化や化学的潜熱を利用するものまで、数多く考えられます。蓄熱体としては、熱媒体自身を利用したもの(蓄熱タンク)が最もシンプルですが、例えば石材を使うもの、あるいは比熱の大きな固体を用いるもの、更には、化学的潜熱を利用するものや、果ては温度が上がると比重が重くなる液体を利用したソーラーポンドまで、多様な形態が考えられるでしょう。

投稿者の家では、最も単純な、不凍液を熱媒体とする平板型コレクター(約4㎡)と200ℓの貯湯タンクを組み合わせるシステムを入れていますが、夏場は半日程度の日照があれば、給湯・入浴には十分な熱量が確保できます。この他にも、壁面に黒く塗ったアルミ板などを取り付け、壁面との間の空気を加熱して太陽熱を得る「ソーラーウォール」もありますが、こちらは蓄熱目的にはあまり向きませんが、日照があるのに寒い冬場の日中には、暖房用途には最適の仕組みだと言えます。取り分け、日中にしか利用しない事務所ビルの暖房目的には最適でしょう。手元のデータによれば、上手く設計すれば冬場でも80℃前後の温風が得られると言われています。実際、冬場にはかなり気温が下がるB国中西部の砂漠にある工場で、このソーラーウォールの設置で、工場のエネルギー消費が半分に減ったという実績データも出ているのです。太陽熱は、それを使おうが使うまいが、毎日世界中に遍く降り注いでいるのです。

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