平板型太陽熱温水器のメリットとデメリットの簡単な分析

平板太陽熱温水器の長所と短所の簡単な分析

平板型太陽熱温水器は、集熱器の表面に当たる太陽光を透明カバーを通して熱吸収板に照射します。太陽放射によって発生した熱は、吸収率が高く放射率が低い青色または黒色のフィルムコーティングによって効率的に吸収され、熱エネルギーに変換されます。このエネルギーは熱伝達媒体に伝達されます。平板型太陽熱集熱器は、熱吸収板、透明カバー、断熱層、外殻の4つの主要部品で構成されています。加熱された作動流体は、水ポンプによって循環パイプを通して熱交換コイルを介して冷却水に送られ、水温が継続的に上昇します。加熱された水は断熱された貯水タンクに貯蔵されます。

では、平板型ソーラーコレクターの利点と欠点は何でしょうか?

平板型太陽熱温水器の利点:

1. 平板型太陽熱温水器は、建物への組み込みに最適です。平板型太陽熱温水器はフラットな設計のため、形状やサイズの制約がなく、柔軟な設計オプションを提供し、建物の部材への組み込みが容易です。さらに、金属製の集熱板により、設置とメンテナンスが容易です。

2. 熱効率が非常に高い。真空管式とは異なり、平板型太陽熱集熱器は隙間がなく、連続面です。太陽光に当たると、集熱器の面全体が太陽光を吸収します。そのため、同じ照明面積と太陽光強度の場合、平板型太陽熱温水器の1日平均効率は真空管式よりも6%以上高くなります。

3. 平板型太陽熱温水器は優れた耐圧性を備えています。平板型太陽熱集熱器の吸熱板は金属製で、集熱器と貯水タンクの接続部にも金属部品が使用されているため、水道水や循環ポンプからの圧力にも耐えることができます。

4. 性能も非常に安定しています。ホテル、プール、工場などの大きな会場で太陽熱温水器を使用するには、大規模な給水システムを形成するために多数の太陽熱集熱器が必要です。真空管太陽熱温水器は接続にゴムやプラスチックの部品を使用しているため、非常に不安定になる可能性があります。対照的に、平板型ソーラーコレクターは金属を使用してコレクターをシステムに接続し、非常に安定したシステムを提供します。

平板型ソーラーコレクターの構造図：

平板型ソーラーコレクターの欠点:

1. 凍結しない地域での使用に適していますが、そうでない場合は冬季に凍結する可能性があります。平板型太陽光パネルのコア部分は真空充填されていないため、断熱材を充填しても断熱効果はそれほど高くありません。真空管型太陽光発電システムと比較すると、冬季の外気温が低い時期には放熱が速く、冷却効果も高くなります。二次加熱を使用することで冬季の使用不可の問題は解消されますが、中間加熱工程が追加されるため、熱損失が発生します。

2. 熱損失が多少あります。平板型太陽光パネルはコア部分が真空充填されておらず、付属機器との併用により断熱性が低いため、冬場は真空管型太陽光システムよりも熱が早く放出されます。

平板型太陽熱温水器の動作模式図：

実際、建物と一体化した太陽光発電製品の中でも、平板型の商用太陽熱温水システムは安全性と優れた性能の両方を備えています。

平板型太陽熱集熱器は真空管式太陽熱温水システムに比べて大きな利点と欠点がありますが、真空管式太陽熱温水システムには、高層ビルに組み込んだ場合のチューブの破裂や圧力不足などの欠点があります。

平板型太陽熱集熱器は、分割型平板型太陽熱温水器の中核となる集熱部品であり、その性能はシステム全体のエネルギー効率に直接影響を及ぼします。平板型太陽熱温水器の熱性能を向上させることは、太陽エネルギーの利用率を最大化するだけでなく、集熱器の信頼性も向上させます。断熱性と吸収体の吸収率は、平板型太陽熱集熱器の熱性能に影響を与える2つの重要な要素です。既存の吸収体コーティング材の吸収率は一般的に0.92を超えており、改善の余地は限られています。したがって、平板型太陽熱集熱器の断熱性を向上させることは、熱性能を向上させるための重要な要素です。