太陽熱温水器の初期費用は従来の温水器よりも高いかもしれませんが、利用する太陽エネルギーは大幅な節約と環境上のメリットをもたらします。家庭のエネルギー使用量の 18 パーセントを温水が占めていますが、太陽熱温水器を使用すると、温水料金を 50 ～ 80 パーセント削減できます。
この記事では、太陽熱温水器がお金を節約し、地球に利益をもたらす無料の再生可能エネルギーを活用するのにどのように役立つかを説明します。この情報を活用すれば、太陽熱温水器がご家庭の温水ニーズに対して適切な投資であるかどうかについて最善の決定を下すことができます。
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太陽熱温水器の基本的な機能は、水または熱交換液体を太陽光にさらし、加熱された液体を家庭で使用するために家庭に循環させることです。すべての太陽熱温水器の基本コンポーネントは、貯蔵タンクと太陽からの熱を収集するコレクターです。
コレクタは、水または熱伝達流体が太陽の熱を吸収する一連のプレート、チューブ、またはタンクです。そこから、流体はタンクまたは熱交換ユニットに循環します。
太陽熱温水器は、家庭で従来の温水器に入る前に水を予熱するために最も一般的に使用される省エネ機器です。しかし、一部の太陽熱温水器は、従来のタンクを使用せずに水を加熱および貯蔵し、完全に太陽熱温水を提供します。
太陽熱温水器にはパッシブ型とアクティブ型の 2 つの主なカテゴリがあります。この 2 つの主な違いは、アクティブ システムでは水を移動させるために循環ポンプが必要であるのに対し、パッシブ システムでは重力に依存して水を移動させることです。また、アクティブ システムでは動作に電気が必要で、熱交換液として不凍液を使用することができます。
最も単純なパッシブソーラーコレクターでは、水はパイプ内で加熱され、必要に応じてパイプを通じて蛇口に直接接続されます。アクティブソーラーコレクターは、不凍液を使用して（ソーラーコレクターから熱交換器に送られ、貯蔵用および家庭用の飲料水を加熱します）、または水を直接加熱してからタンクにポンプで送ります。
アクティブ システムとパッシブ システムには、さまざまな気候、ミッション、容量、予算に特化したサブカテゴリがあります。どれが適切かは、次の要因によって決まります。
パッシブ システムより高価ですが、アクティブ太陽熱温水器はより効率的です。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。
アクティブダイレクトシステムでは、飲料水はコレクターを通って貯蔵タンクに直接送られ、使用されます。気温が氷点下になることがほとんどない穏やかな気候に最適です。
アクティブ間接システムは、非冷却流体をソーラーコレクタを介して熱交換器に循環させ、そこで流体の熱が飲料水に伝達されます。その後、水は家庭用の貯蔵タンクにリサイクルされます。アクティブ間接システムは、気温が氷点下に下がることが多い寒冷地では不可欠です。アクティブ間接システムがないと、パイプが凍結したり破裂したりする危険があります。
パッシブ太陽熱温水器は、安価でシンプルなオプションですが、アクティブ システムよりも効率が劣る傾向があります。ただし、信頼性が高く、長持ちする可能性があるため、特に予算に限りがある場合は、オプションとして無視すべきではありません。
統合コレクター貯蔵 (ICS) システムは、すべての太陽熱温水器の中で最も単純です。コレクターは貯蔵タンクとしても使用できます。それらは非常に効果的ですが、凍結の危険性が非常に低い気候でのみ機能します。ICS システムは、大きな黒いタンクまたは屋根に取り付けられた一連の小さな銅パイプと同じくらい単純です。銅管を備えた ICS ユニットは、表面積が増加するためより速く加熱されますが、同じ理由で熱の放散も速くなります。
ICS システムは、従来のヒーター用の水を予熱するためによく使用されます。このようなシステムでは、水が必要になると、水は貯蔵タンク/コレクターから出て、家庭内の従来の給湯器に送られます。
ICS システムの重要な考慮事項は、サイズと重量です。タンク自体がコレクターでもあるため、大きくて重いです。構造は、かさばる ICS システムをサポートするのに十分な強度が必要ですが、一部の家庭では非現実的または不可能な場合があります。ICS システムのもう 1 つの欠点は、寒い気候では凍結し、さらには破裂する傾向があるため、温暖な気候での使用にのみ適しているか、寒い気候が到来する前に排水されることです。
サーモサイフォン システムは熱サイクルに依存しています。温水が上昇し、冷水が下降することで水が循環します。ICS ユニットのようなタンクがありますが、熱サイクルを可能にするためにコレクターがタンクから下降しています。
サーモサイフォンコレクターは太陽光を集め、閉ループまたはヒートパイプを通じて熱水をタンクに送り返します。サーモサイフォンはICSシステムよりも効率的ですが、定期的な放出が行われる場所では使用できません。
使用する温水の量が多ければ多いほど、太陽熱温水器は時間の経過とともに元が取れる可能性が高くなります。太陽熱温水器は、メンバーが多い家庭や温水のニーズが高い家庭にとって、最もコスト効率が高くなります。
一般的な太陽熱温水器のコストは、連邦政府の奨励金が適用される前では約 9,000 ドルで、より大容量のアクティブ モデルでは 13,000 ドル以上に達します。小型システムの場合は 1,500 ドル程度で済みます。
価格は、材料の選択、システム サイズ、設置およびメンテナンスのコストなど、多くの要因によって異なります。ICS システムは最も安価なオプション (60 ガロンのユニットで約 4,000 ドル) ですが、すべての気候で機能するわけではないため、家の通常の気温が氷点下になる場合は、アクティブな間接システムを購入するか、少なくとも年の一部は別のシステムを使用する以外に選択肢はありません。
安価なパッシブ システムの重量とサイズは、すべての人に適しているわけではありません。構造がパッシブ システムの重量に耐えられない場合、またはスペースがない場合は、やはり、より高価なアクティブ システムが最良の選択肢となります。
新しい家を建てたり借り換えたりする場合は、新しい太陽熱温水器の費用を住宅ローンに組み込むことができます。30 年の住宅ローンに新しい太陽熱温水器の費用を含めると、月額 13 ～ 20 ドルかかります。連邦政府の奨励金と組み合わせると、月に 10 ～ 15 ドルも支払う可能性があります。したがって、新築または借り換えで、従来の温水料金が月 10 ～ 15 ドルを超えている場合は、すぐにお金を節約し始めることができます。詳細水を使用すればするほど、システムの元が早く回収されます。
システム自体の購入と設置のコストに加えて、年間の運用コストも考慮する必要があります。単純な受動的システムでは、これは無視できるかどうかはわかりません。しかし、従来の給湯器や太陽熱ヒーターを使用するほとんどのシステムでは、従来のヒーターのみを使用する場合よりもはるかに低いとはいえ、ある程度の暖房コストが発生します。
新しい太陽熱温水器の全額を支払う必要はありません。連邦税額控除により、設置コストを大幅に削減できます。連邦住宅再生可能エネルギー税額控除 (ITC または投資税額控除とも呼ばれます) により、太陽熱温水器に対して 26% の税額控除が提供されます。ただし、資格を得るにはいくつかの条件があります。
多くの州、地方自治体、公共事業体は、太陽熱温水器の設置に対して独自の奨励金やリベートを提供しています。規制情報の詳細については、DSIRE データベースを確認してください。
太陽熱温水器のコンポーネントは、ホームセンターなどの多くの全国チェーンで入手できます。ユニットは生産者から直接購入することもできます。Duda Diesel と Sunbank Solar は、いくつかの優れた住宅用太陽熱温水器オプションを提供しています。地元の設置業者も高品質の太陽熱温水器を提供できます。
どの太陽熱温水器を購入するかに影響を与える要因は数多くあるため、大型の太陽熱温水器を選択して設置する場合は専門家に相談することをお勧めします。
太陽熱温水器は以前ほど一般的ではありません。これは主に、太陽電池パネルのコストが大幅に下がったためであり、そのため、太陽熱温水器を設置していたであろう多くの人々が、太陽電池パネルで生成された電気を水を加熱するために使用することを控えています。
太陽熱温水器は貴重な土地を占有するため、自家発電に興味のある住宅所有者にとっては、利用可能なスペースを最大限に活用し、太陽熱温水器を完全に廃止し、代わりに太陽電池パネルを購入する方が理にかなっているかもしれません。
ただし、ソーラー パネルを設置するスペースがない場合でも、ソーラー パネルよりも占有スペースがはるかに小さい太陽熱温水器が適している可能性があります。太陽熱温水器は、遠隔地に住んでいる人や、既存の太陽光発電への環境に優しい追加オプションとしても最適です。最新の電気温水器は非常に効率が高く、太陽光発電で電力を供給し、太陽熱温水器と組み合わせると、財布の費用を大幅に節約し、温室効果ガスの排出量を削減できます。
多くの住宅所有者にとって、決定は価格によって決まります。太陽熱温水器には、13,000 ドルもの費用がかかる場合があります。完全な家庭用太陽光発電システムがあなたの家にどれくらいの費用がかかるかを確認するには、以下のフォームに記入することで、お住まいの地域のトップソーラー会社から無料で義務なしの見積もりを入手できます。
太陽熱温水器に価値があるかどうかは、住んでいる場所、ニーズや好み、そして太陽電池パネルを設置する予定があるかどうかによって決まります。太陽熱温水器の失地は主に家庭用太陽光発電の普及によるものです。太陽熱温水器を設置している人々も太陽光発電を望んでおり、貴重な屋根スペースを争う太陽熱温水器を廃止することを選択することがよくあります。
スペースがある場合は、太陽熱温水器を設置すると、給湯料金が安くなる可能性があります。他の再生可能エネルギー源と組み合わせて使用​​する太陽熱温水器は、ほぼすべての用途に最適な選択肢です。
一般的な太陽熱温水器シス​​テムの価格は約 9,000 ドルで、ハイエンドモデルでは 13,000 ドル以上になります。小規模の暖房器はさらに安くなり、1,000 ドルから 3,000 ドルの範囲になります。
太陽熱温水器の最大の欠点は、霧、雨、曇りの日や夜間には作動しないことです。これは従来の補助ヒーターで克服できますが、依然としてすべての太陽光発電技術に共通する欠点です。メンテナンスにより、再度の停止が発生する可能性があります。一般的にメンテナンスはほとんど必要ありませんが、一部の太陽熱温水器は定期的な排水、清掃、腐食保護を必要とします。
太陽熱温水器は、太陽熱集熱器 (最も一般的には平板または管集熱器) を通して液体を循環させ、液体を加熱してタンクまたは熱交換器に送り、そこでその液体が家庭用水を加熱するために使用されます。
クリスチャン・ヨンカーズは、作家、写真家、映画製作者、そしてアウトドアマンであり、人と地球との関わりに夢中になっています。社会や環境への影響を中核とするブランドや組織と協力し、世界を変えるストーリーを伝える手助けをしています。