フラットプレート式スプリットソーラー温水器シス​​テム：世界の再生可能エネルギー市場の新星

はじめに：給湯器の新しい波

世界がクリーンエネルギーへの移行を加速させる中、先進国と新興市場では、ユニークな技術が徐々に登場しています。それがBTE平板型太陽熱温水器です。かつては電気温水器やガス温水器の影に隠れることが多かったこの種の機器ですが、現在では、家庭、商業施設、公共施設などにおいて、エネルギーコストを削減しながらカーボンニュートラルを目指す革新的なソリューションとして、ますます注目を集めています。 

この記事は、業界の専門家の視点、最新の市場データ、エンドユーザーからのフィードバックに基づいて、平板型太陽熱温水器の動作原理、技術構造、適用上の難しさ、利点、および一般的な用途について詳細に解説します。

平板型太陽熱温水器とは何ですか？ 

平板型太陽熱温水器は、太陽放射を利用して水を加熱する再生可能エネルギー装置です。主に以下の2つの主要部品で構成されています。

1. 平板型集熱器 - 通常、屋上や屋外に設置され、太陽エネルギーを吸収して熱に変換することでエネルギーを集熱します。その構造は、一般的に暗色の吸収層、透明なカバープレート、断熱層、金属製のケースで構成されており、効率的な熱捕捉を実現します。

2. 独立した貯水タンク - コンパクトな一体型システムとは異なり、スプリットシステムの貯水タンクは通常、屋内または地上に別々に設置されます。これにより、屋根への負荷が軽減されるだけでなく、貯水タンクが悪天候に直接さらされて損傷するのを防ぐことができます。 

システムの動作原理は熱伝達に基づいています。循環する流体（水または不凍液）がコレクターでエネルギーを吸収し、その熱を断熱性の高い貯水タンクに伝達して家庭用の温水を提供します。

平板コレクターの科学的設計

平板型集熱器は、高い効率と耐久性で知られています。主な構造は以下のとおりです。

1. 吸収層：表面に選択コーティングを施し、太陽光を最大限に吸収して熱損失を最小限に抑えます。

2. 透明なカバー プレート: ガラスまたはポリマーのカバー層は、対流と放射によって引き起こされるエネルギー損失を効果的に低減できます。

3.断熱材：背面や側面からの熱漏れを軽減します。

4. 配管システム：加熱された流体を貯水タンクに輸送するために、通常は銅管またはアルミニウム管が使用されます。

通常の動作では、このシステムは水を 60 ～ 80°C (140 ～ 176°F) に加熱することができ、中程度の日光条件でも毎日の温水需要を満たすことができ、非常に幅広い用途に使用できます。

従来の給湯器の欠点

太陽熱温水器の利点を理解するには、まず従来の加熱方法の欠点を認識する必要があります。 

1. 高い運用コスト - 電気給湯器やガス給湯器は、家庭の毎月のエネルギー消費の大部分を占めることがよくあります。地域によっては、給湯の消費量が家庭全体のエネルギー消費量の30%に達することもあります。

2. 限られた資源への依存 - ガス給湯器は化石燃料に大きく依存しており、価格変動や国際情勢の影響を大きく受けます。

3. 深刻な炭素排出 - 従来の暖房方法は大量の二酸化炭素を排出し、気候変動の重要な要因となっています。

4. 耐用年数が限られている - 多くの電気給湯器は、腐食、スケールの発生、エネルギー効率の低下により、5 ～ 7 年以内に廃棄されます。

分割プレート式ソーラー温水器は、これらの問題点に直接対処し、より長持ちし環境に優しい代替手段を提供します。

フラットパネルスプリットシステムの主な利点 

1. 省エネ - 地域の日照条件に応じて、ユーザーは年間の給湯費用を 50% ～ 80% 削減できます。

2. 二酸化炭素排出量の削減 - 機器1セットあたり年間1～3トンの二酸化炭素排出量を相殺できるため、環境に配慮した消費者に最適です。

3. 堅牢な構造 - 真空管システムと比較して、平板コレクターは部品数が少なく、風や雹などの厳しい気象条件に耐える能力が優れています。

4. 柔軟な設置 - 貯水タンクが屋根に固定されなくなったため、建物への負荷が軽減されるだけでなく、より美観に優れたデザインが可能になります。

5. 政策支援 - 多くの国では、太陽熱温水システムを設置するユーザーは税制優遇、補助金、グリーン認証などの特典を受けることができます。

市場発展傾向 

太陽熱温水器業界は急速に拡大しています。国際エネルギー機関（IEA）の最新統計によると、2023年までに世界の太陽熱システムの累計設置容量は500ギガワット（GWth）を超え、そのうち平板型製品が大きなシェアを占めると予想されています。 

ヨーロッパは依然として最大の応用市場です。エネルギー価格の高騰と深刻化する気候変動問題を背景に、平板型太陽熱温水器は徐々に「長期的かつ安定した投資」として認識されつつあります。これは、ユーザーの短期的なエネルギーコスト削減に役立つだけでなく、今後数十年にわたり社会と環境にプラスの影響を与え続ける可能性を秘めています。

BTE会社概要:

Soletks Group-BTE は、太陽エネルギーを総合的に活用するソリューションの完全な産業チェーンを備えたハイテク産業グループです。近年、太陽エネルギーをベースとしたクリーンエネルギー代替事業を積極的に展開しています。 子会社には、徳州金衡新エネルギー有限公司、山東飛天新エネルギー有限公司、山東Soletks 太陽エネルギー技術有限公司、徳州BTE有限公司、山東盛高熱電発電有限公司、徳州金内爾新材料技術有限公司、中業エネルギー（北京）有限公司、チベットSoletks エネルギー技術有限公司などがあります。 専門化とテクノロジーの助けを借りて、Soletks グループは過去10年間で88%の継続的な複合成長率を達成し、192倍に増加しました。ソレツクスグループは、コア技術の研究開発、ブランド、市場、チーム、管理などにおいて独自の優位性を確立しており、世界市場をカバーする販売・サービスチャネルを有し、製品は多くの国と地域に輸出されています。薄型太陽光集熱器の年間生産量は3GWt（60万平方メートル）で、2017年から2019年まで3年連続で世界第3位、2020年から2021年まで世界第2位を維持しています。

HTTPSConnectionPool(host='www.google.com', port=443): Max retries exceeded with url: /async/translate?vet=12ahUKEwjgj_PoiIKNAxUEEVkFHZnYPGYQqDh6BAgNEC4..i&ei=v00TaKC0NISi5NoPmbHzsQY&opi=89978449&sca_esv=b8ee9af777c98fc7&source=hp&yv=3&_fmt=pc&cs=0 (Caused by NewConnectionError('<urllib3.connection.HTTPSConnection object at 0x7fb5bc847a00>: Failed to establish a new connection: [Errno -9] Address family for hostname not supported')) 

BTEは技術研究開発センターを備えた革新的な組織であり、真空コーティングシステムの設計、フィルム設計、コレクターの設計、ソーラービルの統合設計などの研究開発業務を担当しています。 先進的な革新的な方法とスキルを習得して柔軟に使用し、国際市場の革新競争に参加し、研究開発チームを育成しています。 中国科学院の研究開発リソースの支援を受けて、数学と物理学の知識を体系的な開発に応用し、いくつかのCAE（有限要素）エンジニアリングの例を開発し、実際の研究開発作業でCAE手法を使用して技術問題を解決し、数学的方法の問題で実際の物理を分析しました。 たとえば、機械構造の機械有限要素解析、真空スパッタリングシステム内の雰囲気分布の流体有限要素解析、ターゲット（スパッタソース/カソード）構造の磁場有限要素解析、フィルム構造の光学的有限要素解析、コレクターの熱効率の伝熱有限要素解析を使用します。 研究開発業務は破壊的に革新的であり、研究開発サイクルが短縮され、研究開発コストが削減されます。プロセス開発、設備開発、製品開発の面で製品設計意図を実現できます。

当社は、世界の先進国と同等の技術レベルを有する、大規模なマグネトロンスパッタリング式太陽光選択性サーメットコーティング生産ラインを独自に設計・製造・統合する経験と能力を有しています。また、ナノメートルスケールで異なる厚さと組成の材料を組み合わせた複合コーティングを設計・製造し、様々なスペクトル帯域における選択的な吸収、透過、反射を実現するノウハウも有しています。

コレクター流路内の作動流体の流速が流れに与える影響

BTEは「職人精神」を実践し、完璧を目指し、絶えず学び、考え、革新します。資源統合と持続可能な経済発展の観点から、世界的に優れたクリーンエネルギーインテリジェント製造拠点の構築を目指しています。製品とサービスを通じて、より明るい太陽、より新鮮な空気、澄んだ水と緑豊かな山々の保護に貢献し、2030年のカーボンピークと2060年のカーボンニュートラルの実現に貢献します。