平板コレクタがオールガラス真空管コレクタを超える理由

1. 平板型太陽熱温水システムの一般的な利点

平板型太陽熱集熱器は、大規模な温水プロジェクトや建物への統合において、好まれる選択肢となっています。その平面構造は、建築要件への適合性を高めます。かさばる真空管式システムとは異なり、平板型集熱器は、設計上の大きな制約を受けることなく、屋根やファサードにシームレスに統合できます。集熱シートは金属製であるため、溶接やはんだ付けといった信頼性の高い接合技術を採用できます。これにより、耐久性が向上するだけでなく、設置と長期的なメンテナンスも簡素化されます。

もう一つの重要な強みは、高い熱効率です。真空管式集熱器は複数の管で構成されているため、管と管の間には必然的に隙間が生じます。管の間から太陽光が漏れ、有効吸収率が低下します。一方、平板式集熱器は連続した表面を持つため、露出面積のほぼ100%で太陽光を捉えることができます。独立した試験によると、同じ太陽光と表面積の場合、平板式集熱器は真空管式よりも平均で6%高い日中効率を示すことが示されています。

平板型集熱器は優れた耐圧性も備えています。吸水板と配管は完全に金属製であるため、都市給水・循環ポンプシステムに特有の高い水圧にも耐えることができます。これにより、安定した給湯量と快適な使用感が得られます。一方、真空管式集熱器はゴム製のシールや摩擦継手を使用することが多く、圧力下では漏れや滑りが生じやすくなります。

ホテル、プール、工場といった大規模プロジェクトでは、フラットプレートシステムははるかに優れた安定性を発揮します。金属同士の接合により長期的な信頼性を確保しますが、真空管システムでは長期運転中にゴムガスケットの不具合が発生することがよくあります。そのため、世界中の大規模施設では、フラットプレート技術が一般的に採用されています。

2. 7つの技術比較

1) 有効太陽光集光面積

1. 平板コレクターは表面全体でエネルギーを捕捉します。

2. 真空管コレクターでは、管間の間隔により放射照度の一部が失われます。

3. 結果: 平板コレクターは、より大きな有効太陽光収集率を実現します。

2) 有効給湯量

1. 効果的なお湯とは、使用可能で供給可能な水を意味します。

2. 平板システムは、通常、同様の規模の真空管システムと比較して、使用可能な温水の量が多くなります。

3) 圧力性能

1. 平板ユニットは溶接金属ジョイントを使用し、加圧システムを完全にサポートします。

2. 真空管の設計はシリコンゴムリングに依存しており、持続的な圧力に耐えることができず、チューブの滑りや漏れが発生することがよくあります。

4) スケール防止および凍結防止機能

1. 北部地域では凍結防止対策が必須です。平板式システムは、ドレインバック方式またはデュアルループ（間接）方式をサポートし、凍結を効果的に防止し、耐用年数を延ばします。

2. オーストラリアやヨーロッパなどの先進市場では、デュアルループシステムが一般的です。平板型コレクターは、これらのシステムに最適です。

3. 真空管システムは圧力処理が悪いため、間接循環には適していません。

5) 建物の統合

1. フラットプレートコレクターは、屋根、壁、またはファサードに埋め込むことができるスリムな長方形のモジュールを備えています。

2. 建築要素と自然に溶け込みますが、真空管は突出して建物の美観を損ないます。

6) 耐久性とメンテナンス

1. フラット プレート ユニットは安定した媒体温度 (約 60°C) で動作し、過熱、スケール、またはチューブの損傷のリスクを最小限に抑えます。

2. メンテナンスは通常、強化ガラスカバーの定期的な清掃のみで済みます。耐用年数は最大50年です。

3. しかし、真空管は局所的に高温になるため、急激な冷水や雹の衝撃を受けると熱衝撃で破裂しやすくなります。15年以内に定期的な清掃と交換が必要になる場合が多くあります。

7) 安全性に関する考慮事項：平板型集熱器の重要な利点

太陽光発電システムを高層屋根に設置したり、高層ビルに組み込んだりする場合、安全性は技術的な問題であるだけでなく、エンドユーザーや開発者にとって重要な要素でもあります。この点において、平板型集熱器は決定的な優位性を持っています。低鉄含有率のパターン加工強化ガラスをカバーとして使用しているため、脆いオールガラス製の真空管よりもはるかに強度と安全性に優れています。

強化ガラスは、ひょうの衝撃、急激な温度変化、そして偶発的な外力にも耐え、割れることはありません。万が一破損した場合でも、強化ガラスは鋭い破片ではなく、小さく鈍い粒子に砕けるため、設置時やメンテナンス時の怪我のリスクを大幅に軽減します。

一方、真空管は、急激な冷熱衝撃（例えば、暑い日に停滞した冷水が流入した場合など）により爆発や亀裂が発生しやすく、雹害にも直接さらされます。屋上設置の真空管が落下または破裂すると、下層に住む人々や財産に重大な安全上の危険をもたらします。

したがって、高層ビルの屋上、都市の建物、公共施設では、フラットプレートコレクターがより安全で信頼性の高い選択肢となり、長期的なエネルギー節約とともに安心感をもたらします。

3. パフォーマンス比較

独立した性能試験（例：スイスSPFレポート）では、温水需要が60℃未満の場合には、吸収体面積ベースでは効率差が小さく見えることが確認されています。しかし、設置面積全体で比較すると、平板型集熱器は真空管型よりも有効熱出力において25%以上優れています。

瞬間効率測定によると、平板型集熱器は設置面積あたりの効率が最大50%向上することが示されています。つまり、同じ需要を満たすために必要な集熱器の数が少なくなるということです。これは、スペース利用率の向上、設置コストの削減、そして投資回収期間の短縮につながります。

4. その他の比較要因

熱効率: 平板 ~52.5%、真空管 ~47%。

価格: フラットプレートユニットは初期コストが高くなりますが、真空管システムではより頻繁な交換とメンテナンスが必要になります。

スケーリング: フラットプレートには排水オプションがあり、内部の堆積物が少なくなりますが、真空チューブでは底に堆積物が蓄積し、パフォーマンスが低下します。

耐用年数: 平板型は最長 50 年、真空管は約 15 年。

耐久性: 平板は保護強化ガラスのおかげで雹や温度衝撃に耐えます。真空管は同様の状況で粉砕されることがよくあります。

これらの要因は、ほとんどの先進国がずっと以前から平板技術に移行してきた理由を説明しています。

5. 投資とライフサイクルコスト

真空管システム：1トンの温水システム：初期投資額は約20,000～25,000人民元。寿命：約15年。

メンテナンス: システムコストの約 10% (通常の状態)。

15 年間の総運用コスト: 約 50,000 ～ 65,000 人民元 (寒冷地や高地ではさらに高くなります)。

フラットプレートシステム

1トン給湯システム：初期投資額は約20,000～30,000人民元。

寿命: 最長 50 年。

メンテナンス: システムコストの約 5%。

50年間の総運用コスト：約98,000～105,000人民元。

寿命が長く信頼性が優れているため、年間のサービスコストは真空管システムよりも大幅に低くなります。

したがって、長期的な財務的および運用上の利点は明らかに平板コレクターに有利です。

6. BTEソーラーフラットプレートコレクターが市場をリードする理由

BTE Solarは、世界トップクラスの太陽熱発電メーカー（Solarthermalworldで世界第2位）のひとつとして、2009年の創業以来、フラットプレートコレクター技術を継続的に進化させてきました。当社の強みは次のとおりです。

デュアルコーティング吸収技術：
BTEは、青色フィルムと黒色フィルムの両方の選択コーティングを製造できる唯一の中国メーカーです。黒色フィルム吸収体は、青色フィルム吸収体とほぼ同じ効率を維持しながら、20%以上安価であり、お客様に柔軟なコストパフォーマンスの選択肢を提供します。 

高い耐久性と長寿命:
当社の平板型集熱器は、強化ガラス、アルミニウム合金フレーム、レーザー溶接銅吸収体を採用し、雹、腐食、熱サイクルに対する耐性を確保しています。実使用環境下での耐用年数は25年以上で、システムに応じて3～5年の保証期間があります。

多用途システムソリューション:
BTE は、吸収体や平板モジュールだけでなく、完全な太陽熱温水システム、分割システム、PVT (太陽光発電 - 熱) ハイブリッド システムも提供しています。これにより、当社は住宅、商業、産業プロジェクトのワンストップパートナーとなります。

実証済みのグローバルインストール:
当社の製品は中東、カリブ海諸国、イスラエル、ラテンアメリカ、アフリカで広く導入されており、ホテル、学校、病院、政府機関の建物に信頼性の高い給湯ソリューションを提供しています。

現在のベストセラー:

ブルーコーティングを施したフラットプレート型ソーラー温水器 - 最高級の美観と効率性を必要とする高級プロジェクトに適しています。

ブラックコーティングを施したフラットプレートシステム - ほぼ同等のパフォーマンスを維持するコスト効率の高いソリューションです。

分割型加圧太陽熱温水器 - 強力な水圧とコンパクトな屋根への設置を必要とする都市部の家庭に最適です。

PVT ハイブリッド システム – 次世代の持続可能な建物向けに設計された、電気と温水生成を 1 つのモジュールに組み合わせたシステムです。

7. 結論

平板型ソーラーコレクターは、オールガラス製の真空管システムよりも効率性、耐久性、外観への適応性、そしてコスト効率に優れていることが実証されています。建物との一体化、耐圧性、そして長寿命という特徴から、住宅、商業施設、産業施設の給湯プロジェクトにおいて、世界中で好まれています。

BTEソーラーは、高度な技術、多様な製品ラインナップ、そして世界市場における確かな実績を背​​景に、お客様の持続可能なエネルギー節約と優れた長期的価値の実現を支援する独自の立場にあります。住宅用システムから大規模な商業プロジェクトまで、BTEの平板型集熱器と統合ソリューションは、お客様が求める性能と信頼性を実現します。

最後のメモ

BTEソーラーは、すべてのお客様が真にニーズに合った太陽光発電ソリューションを享受できるべきだと考えています。プロジェクトごとに設計は異なりますが、信頼できる品質と長期的なパフォーマンスの価値は変わりません。平板型コレクター、スプリットシステム、革新的なPVTソリューションなど、最適な製品をお選びいただくことで、お客様はエネルギー節約を実現するだけでなく、耐久性、安全性、そして安心感にも投資することができます。

より多くのパートナーとエンドユーザーが、短期的なコストにとらわれず、妥協のない品質でアプリケーションに最適なソリューションをお選びいただけることを心から願っております。BTEは、単なる製品の選択ではなく、卓越性にコミットする長期的なパートナーの選択なのです。