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太陽熱利用システムとは?太陽光発電との違いを徹底解説

皆さん、こんにちは。いつも久野商事をご利用頂き誠にありがとうございます。
今回は太陽熱利用システムについて詳しく解説したいと思います。

太陽熱利用システムという言葉をご存知ですか?
今、再生可能エネルギーが注目されている事もあり太陽光発電が注目を浴びています。
それと同じように注目を浴びているのが”太陽熱利用システム”です。今回の記事では、太陽熱利用システムについて説明しておりますので、是非最後までお読みください。

 

太陽光発電と太陽熱利用システムの違いは?

太陽光発電と太陽熱利用システムは似ているようで全く異なります。
各々の特徴を解説していきます。

太陽光発電

太陽光発電とは、太陽の光を電気に変えるシステムのことを指します。
半導体を重ねたパネルに太陽光が当たると”光電効果”と呼ばれる仕組みで発電し、太陽がある限り半永久的にエネルギーを生み出せる再生可能エネルギーの一つです。
また、太陽光発電はCO2を排出しないため脱炭素化を目指す上で重要なシステムとされており、世界が注目しています。

脱炭素化については、下記記事にて説明しておりますので、ご興味のある方はぜひご覧ください。

太陽熱利用システム

一方で、太陽熱利用システムは屋上や外壁に太陽熱集熱器を設置し、太陽自体の熱エネルギーで水の温度を上げたり空気を温めたりすることにより、給湯や暖房を行うシステムで、電力や燃料をほとんど使いません。
また、エネルギー変換効率も高く、小さなパネル(集熱器)でも十分にエネルギーを作り出す事ができるため、とても省エネルギーで設置する面積があまり確保できない場所でも利用可能です。

 

太陽熱利用システムの仕組みは?

太陽熱利用システムは、集熱器と貯湯槽と呼ばれる機器で構成されています。
構造は非常にシンプルで、太陽の熱を集熱器で集めて、その熱で貯湯槽に溜めてある水を温めて建物内で温水として利用できる他、吸収式冷凍機を設置することで、そこに集めた太陽熱を利用して、冷房としても利用が可能です。

また、太陽熱利用システムには二種類あり、強制循環式のソーラーシステムと自然循環式の太陽熱温水器が現在、普及しています。

強制循環式(ソーラーシステム)

強制循環式は、集熱器と貯湯槽が分離しているのが特徴です。
貯湯槽を屋根の上以外に設置できるため、建物全体のデザインを落とさず、さらに屋根の負担も少なくし、その分集熱の面積も広く取ることが可能です。
また、強制循環式には”液体集熱式”と”空気集熱式”の二種類があり、それぞれの構造や特徴が異なります。

液体集熱式

液体集熱式は、集熱器内部に不凍液と呼ばれる凍らない液体が入っており、太陽熱で温められた不凍液を循環させるシステムです。
集熱器内の不凍液が太陽熱により、高温に達するとセンサーで自動的にポンプが作動し不凍液が循環することで、温水として利用したり、床下に流して床暖房として利用したりすることができます。

また、液体集熱式の集熱器には、真空管型と平板型があり、真空管型の場合、水平設置が可能で集熱効率が高く、200℃近くの高温を得ることができます。ただ、製造技術が難しいため、少し高額な製品が多くなります。
一方で、平板型は設置時に傾斜角度が必要になり、集熱効率も低く100℃以上の温度を得るのが難しく、比較的安価で済みます。

空気集熱式

空気集熱式は、集熱器に外気を取り入れ太陽熱で温めます
温められた空気は、床下や室内に送り込まれることで床暖房や暖房に利用したり、貯湯槽内の水を温めて給湯にも利用したりすることができます。
建物全体に空気を循環させることによって、冬場は暖房費の削減ができます。
夏場の場合、住宅内の温まった空気を外に排出することも可能で、夜間時には外の涼しい空気を取り入れることで冷房費が削減できます。

 

自然循環式(太陽熱温水器)

一方で、自然循環式は、貯湯槽と集熱器が一体になっており、お湯と水との比重が違うことを利用して、貯湯槽内で勝手に循環するので動力が不要です。
歴史も長く構造自体がとてもシンプルなため、強制循環式に比べ安価で、住宅への設置も簡単です。
しかし、貯湯槽の重さが満水時には400kgにものぼるので、住宅自体の強度が必要になります。

続いては太陽光発電と太陽熱利用システムメリット・デメリットをそれぞれ説明をしていきたいと思います。

 

太陽光発電のメリット

災害や停電に備えられる

太陽光発電と一緒に蓄電池を設置していれば、仮に災害で電力の供給が止まってしまった場合でも、昼夜関係なくテレビや、スマートフォンで情報収集ができたり、お湯を沸かせたりするので最低限の生活ができます。
このように災害や停電が起きた場合でも会社で避難生活ができるのは大きなメリットです。

売電すれば収入を得ることが可能

太陽光発電の電力は、電気会社に売る事が可能で、発電された電力は一定期間定額で買い取ってもらえます
この制度を”電力固定価格買取制度(FIT)”と呼ばれています。
※来年にはFIT制度に代わるFIP制度という新たな制度の開始も予定されております。

FITやFIPについては下記にて説明しておりますので、ご興味のある方はぜひご覧ください。

企業価値が向上する

ニュースや新聞などでご存知の方も多い方思いますが、太陽光発電を行うことで、CO2の削減に取り組んでいる企業として企業価値が向上します。
企業のイメージアップとして利用する事も視野に入れて検討するのも良いのではないでしょうか。

 

太陽光発電のデメリット

初期費用が高額

太陽光発電を設置する上で一番のデメリットが、設置時の初期費用が高額になることです。
設置の条件にもよりますが、最低でも100万円程度はかかってきます。
色々な太陽光メーカーの金額を調べたり、補助金を活用したりして初期費用を抑えて設置しましょう。

盗難の危険性がある

野立ての太陽光発電所は郊外に設置することが多いため、人通りが少なく盗難に合う可能性があります。
中でも送電ケーブルは銅の高騰化もあり、盗難に合うケースが増えています。

太陽光発電所における盗難については、下記記事にて説明しておりますので、ご興味のある方はぜひご覧ください。

 

場所によっては雑草対策が必要

野立て太陽光発電に置いて雑草は天敵です。
雑草対策を行わないと、発電効率が落ちたり最悪の場合火災を引き起こしたりします。
そのため、雑草が生える場所で野立て太陽光発電を行う場合は、必ず雑草対策が必要となります。

野立て太陽光発電所の雑草対策については、下記記事にて説明しておりますので、ご興味のある方はぜひご覧ください。

 

太陽熱利用システムのメリット

ガス代、電気代を節約できる

太陽熱利用を導入することの1番のメリットは、ガス代と電気代の節約です。
お湯を温めるにはガスを使いますが、ガスを使わず太陽熱でお湯を温めるのでガス代が減り、年間で数万円の節約になります。
また、太陽熱利用で室内の温度も上げたり下げたりできるので電気代の節約にも繋がります。

太陽光発電に比べてコストが安い

太陽光発電を設置する場合、100万以上の初期コストがかかりますが、太陽熱利用の場合20万~60万程度の初期コストで抑えることができます。
このぐらいの初期コストであれば、投資回収の計画も立てやすく設置しやすいのが二つ目のメリットです。

エネルギー変換が高効率

太陽の熱を直接利用するためエネルギー変換が高効率で、集熱面積が少なくても熱を作り出せます。
よって、小さな屋根のスペースでも設置が可能です。

 

太陽熱利用システムのデメリット

給湯需要の高い建物でしか効果的に利用できない可能性がある

太陽熱利用は基本的に、給湯に使われることが多く給湯を多く使う、ホテル・福祉施設・学校・病院などの給湯需要の高い建物でしか効果的に利用できない可能性があります。
一般家庭で導入する際は業者に相談してお得になるのか調べてもらい検討するようにしましょう。

天候の影響を受けやすい

天候によって大きく左右されてしまいます。
日照時間が少ない地域や梅雨の時期、日当たりの悪い場所では節約効果があまり得られないこともあるので注意が必要です。
太陽熱利用を導入する場合、こちらも業者に必ず相談してから検討しましょう。

 

太陽熱利用システムにかかる費用は?

太陽熱利用システムを導入する場合、循環形式によって変わってきます。
自然循環式の場合、パネル本体の価格はおおよそ10万円程度が相場で、工事費用が5万円程度と言われており、強制循環式の場合、パネル本体の価格が40万円程度工事費用が8万円程度と言われています。
工事は、家の構造や設計によっても費用が追加され大きく変わってくるので、業者に現地調査を依頼した後に見積りを出してもらうようにしましょう。

 

太陽熱利用システムの導入事例

実際の太陽熱利用システムの導入事例を紹介していきます。

豊国工業

豊国工業

豊国工業は、本社ビルに太陽熱や風力発電などを積極的に取り入れたエコオフィス。太陽熱集熱器に関しては、延べ床面積1,100m2の4階建てオフィスに真空管式太陽熱集熱器を1,144本設置し、冷暖房及び給湯に使用。必要な熱の約65%を太陽熱で賄っている。

引用元:経済産業省資源エネルギー庁

 

ソーラータウン久米川

ソーラータウン久米川

自然の恵みを最大限に活かした、省エネで経済的な暮らしを実現するソーラーシステム。一般住宅用として、比較的低価格で簡単に設置できるシステムも増えています。屋根に降り注ぐ太陽熱を効率よく取り込み、家の中の暖房や給湯に利用できます。

引用元:経済産業省資源エネルギー庁

 

まとめ

ここまで太陽熱利用システムについて解説していきました。
太陽熱利用システムを導入すればガス代の節約になりおすすめですが、さらにおすすめなのが太陽光発電です。

太陽熱利用システムの用途は主に、給湯、暖房、冷房ですが、太陽光発電設備を設置することで会社や工場で電気を利用出来るだけでなく、余剰電力の売電もできるので長期的に運用し投資としてもおすすめです。
久野商事では太陽光発電を設置する際に必要な、フェンスや防草シートをすべて取り揃えており、設置も一貫して行う事ができます。
ぜひ、一度HPからお問い合わせください。

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この記事を書いた人

久野 将成

フェンス一筋数年。IT界からフェンス界に転生した久野です。
太陽光フェンスやアニマルフェンスについてのウンチクを中心に書いていきます。

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