ソーラーコレクターとも呼ばれます 太陽熱コレクター、太陽光からの熱を収集するように設計されています。この技術は通常、水の加熱に使用されますが、空気の加熱や調理、また一部の用途では発電にも使用されます。この記事では、ニーズに適したコレクターを選択するためのガイダンスを提供し、現在市場で入手可能な主な選択肢をいくつか紹介します。
目次
ソーラーコレクター市場の成長
ソーラーコレクターの紹介
平板型ソーラーコレクター
真空管ソーラーコレクター
他のタイプのソーラーコレクター
最終的な考え
ソーラーコレクター市場の成長
太陽熱集熱器市場は、主に代替エネルギー源の需要の増加と国内送電網の供給価格の上昇により、2031年までの期間にわたって健全な成長を示しています。特に寒冷気候の国では、多くの人にとって温水の供給は必需品ですが、高級品市場にとってプールの暖房は実用的でコスト効率の高い選択肢です。
2022 年から 2031 年までの年間複合成長率 (CAGR) は 5.1% と予測されます から 2021 年の価値は 21.5 億米ドル へ 2031 年の価値は 35.3 億米ドル.
その成長をソーラーコレクターのタイプ別に分類すると、 同じ研究 は、真空管技術が平板コレクターの成長を上回り、素焼きの水コレクターや空気コレクターの他の技術のシェアが小さく、成長も小さいことを示しています。
主な市場シェアは住宅用が占めており、次に商業用および産業用が続きます。アジア太平洋地域、特に中国とインドは、急速な人口増加、高い電力需要、再生可能エネルギーシステムに対する政府の支援により、最大の需要が見込まれると予想されています。
ソーラーコレクターの紹介
ソーラーコレクターは、太陽光線から熱を捕捉し、その熱を可能な限り効率的に暖房用途に伝達するように設計されています。最も頻繁に使用されるのは、給湯、家庭への温水供給、またはスイミングプールの加熱です。 家庭用給湯システム内、太陽熱集熱器からの加熱された水は、住宅の給湯システムを補うために主給湯器に送られて蓄えられます。電力供給が不安定な国でも、家庭は日中は温水を生成でき、主電源が利用可能な場合は給湯を補うことができます。
主にXNUMXつのタイプがあります。
- 使用可能な水を直接加熱するか、熱を収集して伝達するための、水を満たした一連のチューブを含む平板コレクター。
- 集熱媒体を使用する真空管コレクター。真空充填ガラス管内に保持され、熱伝導率を向上させ、熱損失を低減します。
選択に関する簡単な考慮事項は次のとおりです。
- 真空管コレクターは、効率的に熱を捕捉できるため、寒冷気候に最適なシステムとみなされています。熱帯および亜熱帯気候では、平板コレクターがより一般的な選択肢です。
- 真空管型太陽熱集熱器は水を素早く約華氏 200 度まで加熱しますが、平板型集熱器は加熱が遅く、最大約華氏 140 度まで加熱します。
- 平板コレクターは通常、真空管コレクターよりも安価ですが、追加コストはより高い発熱効率によって相殺できます。
さまざまな太陽光集熱器の効率は通常、表面積、周囲温度、反射率などのさまざまな要因を含む多数の要因を使用する数学的モデルを使用して測定されます。ただし、利用可能な太陽エネルギーを考慮した場合、主な要因は熱吸収量として要約され、効率パーセンテージが得られます。 60% ～ 80% の範囲が望ましいです。
これらの番号は売り手からはすぐに入手できませんが、買い手は情報を求めることができます。他の選択要素は、希望する用途、コレクタの場所/位置、および一般的な太陽光条件に基づきます。ユーザーは、利用可能なスペースを測定して、設置できるユニットの大きさと台数を決定する必要があります。
ソーラーコレクタは、電子を励起する太陽電池（PV）のアレイを使用する太陽電池パネルまたは太陽光発電パネルとは異なることに注意してください。これらの励起された電子は回路を通過して、デバイスに電力を供給するために直接使用したり、後で使用するためにバッテリーに保存したりできる直流電流を生成します。
平板型ソーラーコレクター
平板型太陽熱集熱器は、平らなパネルを傾斜した屋根に凹凸を作ることなく取り付けることができるため、太陽熱集熱器として非常に一般的な選択肢です。
平板コレクターは次のもので構成されます。
- 前面吸収プレートを備えたフラット パネル。熱を最大限に吸収するために濃い色に着色されています。
- 太陽光を吸収板に透過させる透明な保護カバー。これらは通常、非反射性であり、強化ソーダ石灰ガラスなどの特殊な素材が組み込まれている場合があります。
- 流体がパネル内を循環して、プレートから熱を除去および吸収できるようにする銅管循環システム。暑い気候では、この流体は通常水ですが、寒冷な気候では不凍液混合物である場合があります。水の代わりに不凍液のような液体を使用すると、集められた熱が温水タンクに伝達されて水を加熱します。
- パネルの周囲を断熱して熱損失を軽減します。
真空管ソーラーコレクター
真空管ソーラーコレクター は、世界中で最も人気のあるタイプの太陽熱収集器です。これらのコレクターは、ガラス管を 2 層重ねて平行に配置したガラス管を使用します。 2 本のガラス管の間には真空が形成され、熱損失が低減されます。インナーチューブの内側には、水システムに伝達される熱を捕捉する吸収媒体があります。
真空管システムは太陽エネルギーからの熱を吸収して保持する効率が高く、一般に平板コレクターよりも効率的です。
他のタイプのソーラーコレクター
パラボラ型太陽熱集熱器
パラボラコレクターは、谷状または皿状に配置された研磨された金属ミラーを使用して、加熱される点に太陽光線を直接集光する太陽熱コレクターです。
パラボラトラフ型太陽熱集熱器 トラフの中心に沿って走る管に太陽エネルギーを集中させるために、平面に沿って湾曲しています。チューブ内の流体は集束光線によって加熱され、配管されて熱源として使用されます。上の例では、販売者は注文量に応じて平方メートルあたり 3 米ドルから 6 平方メートルあたり XNUMX 米ドルの間で平方メートルごとに価格を設定します。
放物線状のトラフは所定の位置に固定され、太陽光の最も最適な点で太陽に合わせて配置され、アレイ用の縦方向のスペースが必要です。通常、家庭用に購入されることはなく、農場やその他の商業用途に使用されるのが一般的です。
パラボラ ディッシュ ソーラー コレクターは、その名前が示すとおり、皿の形をしており、研磨された鏡面を使用して太陽を皿の前の 1 点に集中させます。これらは通常、湯沸かしや調理に使用されます。上の例では、皿の中心にケトルが置かれています。
これらのコレクターにとって、購入者の主な選択はパラボラ ディッシュのサイズであり、上の例では直径 1.5 メートルのディッシュが示されており、約 23 米ドルで販売されています。これらのモデルは次のように説明されています。 キッチンソーラークッカー、ただし、十分な日光が当たる場所に置く必要があります。小型なので簡単に移動でき、その場で使用するためにすぐに組み立てることができます。
より高度なモデルは、固定ベースを備えた皿を使用しますが、太陽の経路を追跡するために皿を回転および角度付ける追跡システムを備えています。これらのモデルは単純な調理皿ではなく、集められた熱を収集して伝達します。
素焼きの水コレクターと空気コレクター
これらの太陽熱集熱器は、平板集熱器と同じ方法で吸収体を使用しますが、ガラス張りのカバーはありません。これらは、水の熱を集めたり、暖められた空気を住宅や商業ビルに配管したりするための簡素化された方法です。
最終的な考え
太陽熱収集器は、住宅用および商業用でますます人気が高まっています。これらのシステムは購入と設置が安価で、すぐに利用できる太陽からの再生可能エネルギー源を利用します。太陽光からの太陽エネルギーを直接使用して、そのエネルギーを水、空気、さらには食品の加熱に直接導くか、またはエネルギーを集熱媒体に送り、それが暖房システムで使用されます。
家庭用、風呂、シャワー、プールの暖房などの加熱水の最も一般的な用途の場合、主な選択肢は平板型太陽熱収集器または真空管型太陽熱収集器です。
真空管技術は真空空間を使用して熱捕捉を改善し、放射熱損失を低減するため、平板コレクタよりも効率的であると考えられています。より速く、より高い温度まで加熱し、その熱をより効率的に保持します。比較すると、平板コレクターよりもコストが高くなりますが、熱単位当たりのドルベースで計算すると、非常に競争力があると計算できます。
潜在的な購入者は、ニーズに応じて、放物線状ソーラーコレクターや簡易型エアーコレクターなど、利用可能な他の選択肢を検討することもできます。市場で入手可能な太陽熱コレクターの幅広い選択肢の詳細については、次のオンライン ショールームをご覧ください。 Chovm.com.
