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自宅でエコ! ソーラーシステムとは?

2015年04月14日

猿のひきだし

自宅でエコ! ソーラーシステムとは?

5分で分かる! 住宅用語シリーズ

自宅でエコ! ソーラーシステムとは?

写真:アフロ

ソーラーシステムには二種類ある

エコと叫ばれて久しい昨今。住宅でできるエコの一つに、太陽熱を利用して、冷暖房や給湯を行うソーラーシステムなるものがある。一口にソーラーシステムというが、実は大きく分けると二種類のシステムがあるようだ。

一つ目は、集熱装置や太陽電池などの比較的大きな機械設備を使って太陽エネルギーを利用する“アクティブソーラー型”。そしてもう一つが、太陽光を人工的に熱に転換せず、簡単な装置で建築物内に貯蔵したり、建物の構造、方位などの建築的な方法や工夫によって蓄熱を行う“パッシブソーラー型”だ。

まずは“アクティブソーラー型”から説明しよう。


機械を利用してエネルギーに変換

ソーラーシステムといえば、屋根の上に設置された鈍く輝くパネルを想像する方が多いだろう。あのパネルは太陽熱利用機器と呼び、以下の二つに分けられる。


・太陽光を電気エネルギーに変換する太陽光発電機
・太陽熱を集熱してお湯を沸かす太陽熱温水器


太陽光発電機は太陽電池という電池を利用し、光エネルギーを電力に変換している。太陽電池が電源として採用されている身近なものに、ソーラー式の電卓、腕時計、道路標識などが挙げられる。また、鳥が羽を広げるかのように宇宙を漂う人工衛星の姿を、一度はご覧になったことがあるだろう。あの“羽”の部分には太陽電池が敷き詰められ、人工衛星の動力となっているのだ。ちなみに、この太陽電池はシリコンを使ったものが主流だが、近年では無機化合物、有機化合物による太陽電池なども開発されている。

太陽光という自然エネルギーを利用して、家庭の電力消費をまかなえる太陽光発電にも弱点はある。太陽電池はいわゆる一般の電池とは違い蓄電する能力はないので、雨の日や夜間には発電ができないのだ。そのため最近では、昼間に発電した電力を貯めることができる蓄電システムもセットで導入する家庭が増えてきている。

一方、太陽熱温水器は太陽の熱で水を温め給湯する蓄熱式の給湯器のこと。給湯の他、お風呂を沸かしたり、温水暖房に使われたりするシステムなのだ。じつはこの太陽熱温水器、日本では1970年代に急速に普及した過去がある。その後、原油価格の低下などでブームは去ったのだが、エコが叫ばれる昨今、再び注目されているようだ。

パッシブソーラー型とは?

機械を使って太陽光を利用するアクティブソーラー型に対し、家の構造や建て方の工夫によって蓄熱を行うのが、パッシブソーラー型である。基本的にパッシブソーラー型の考えとして、以下のポイントが挙げられる。

・冬は直射日光が極力住宅内に入るように工夫する
・夏は直射日光が極力住宅内に入らないように工夫する


パッシブソーラー型の理想形は、冷暖房によるエネルギー消費を少しでも軽減しつつ、冬は暖かく、夏は涼しく過ごすということ。例えば冬場には、コンクリート、レンガ、タイル、水タンクなどの蓄熱材に開口部から差し込んだ太陽光を当てて集熱し、その輻射熱や空気の対流を利用して部屋の暖房に利用する方法がある。

ところが、この方法だと冬は部屋が暖まって暖房による電力消費を抑えることができるが、夏はたまったものではない。そのため夏場には直射日光を避けるために、すだれやブラインド、カーテン、さらに近年では緑のカーテンなどで遮熱するのだ。また庭に落葉樹を植えることで、直射日光を遮断する方法もある。この落葉樹は文字通り、冬には葉が落ちるので太陽光を防ぐ心配もない。

以上、自宅でできるエコな取り組み、ソーラーシステムについてご紹介した。深刻な地球温暖化や化石燃料の枯渇問題によって、自然エネルギーを利用した発電が注目を集めているこのご時世。ソーラーシステムがそれらの問題を解決する一助になることを期待したい。

最終更新日:2015年04月14日


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