(原理に付いて詳しくはここ
をご覧下さい)
屋根の上のガラス部分が集熱器(ソーラーコレクタ)です
ここではソーラー発電ではなく、太陽熱を冬季の暖房と給湯(通年)に用いる方式について述べています。
(ソーラー発電に付いては別途計画中です)
ソーラーハウスの
原理
昼間は屋根面で太陽熱を集め空気を暖めます。
その暖まった空気(冬季は約６０℃位)を床下の蓄熱体(板状のコンクリート)に流し蓄えます。
夜間はこの蓄えられた熱が徐々に放出され室温を保ちます。
このしくみは必然的に床暖房となります。床暖房は上下方向の温度差が最も少なく理想的な暖房です。
足元が暖かいため多少室温が低めでも暖かく感じます。
一般の暖房では、頭の高さが２５℃でも足元は１５℃以下という場合も珍しくありません。
これでは２５℃に暖房しても足元が寒いという結果になります。
太陽エネルギーは希薄なため（地表の日射量は約１kW/㎡:文献１）得られる熱量はあまり多くはありません。
この熱源で暖房するためには、家の構造そのものを断熱、気密構造にしなければなりません。
この構造が冷房する場合にも省エネルギーにつながり地球にやさしい事になります。
太陽熱利用の欠点は
雨や曇りの日はソーラーエネルギーがほとんど得られない事です。
（
文献１ スティーヴン・Ｖ・ゾコレー著「世界のソーラー・アーキテクチュア」より）
自動運転の設定ノウハウ？
冬「ソーラーモード」に設定すると、
室温(例えば18℃)が設定温度(例えば23℃)より低くて集熱器の温度が設定温度を超えると
温まった空気を床下に取込み暖房と蓄熱が開始されます。
室温が上がり設定温度を越えると暖房と蓄熱は止まり、温まった空気は外へ排出されます。
そこでせっかく集熱した空気は外へ排出せずしっかり蓄熱する方法を紹介します。
「蓄熱モード」に設定すると、暖房は「ソーラー」モードと同じですが
室温が設定温度を越えても強制的に温まった空気を床下に取込み続けます。
暖房温度は成り行きで高くなってしまいますが、より多くの熱を貯めて夜間の室温を高く保てます。
温度が高くなり過ぎる対策として、窓を開けて換気する事により室温調節します。
室温を上げ過ぎずにより多く蓄熱する事ができます。
この場合の換気は手動で調節しなければならない事と自然換気なので室温に場所的なむらが
出来てしまう事が欠点です。
「スーパー蓄熱モード」
(PAT Pend.:欲しい機能) (強制蓄熱・自動室温調節モード)
この方法は既成の自動運転モードに無いので今後コントローラ部のソフトを
変更したいと思っています。(但し現在のシステムでは部屋の換気の手段が無いので
換気扇を設置する等、換気方法から考えなくてはなりません（^_^;)
厳冬期は深夜から明け方にかけて温度が下がり過ぎますので補助暖房は不可欠です。
厳冬期の補助暖房は明け方(5:30～7:30)にタイマー運転
を行い、設定温度18℃として設定しています。
室温が18℃に達するか、又はタイマー運転時間が過ぎれば補助暖房は停止します。
起床時刻には適度な室温になり、快適に目覚める事が出来ます。
但し、あまり早く補助暖房を開始すると早い時間から室温が上がり明け方の睡眠が浅くなってしまいます。
人間は明るくなって暖かくなると目覚める様にできているためです。
設定室温になりさえすればなるべく遅く補助暖房を開始する方が良いのですが、
そのためには外気温に従ってこまめにタイマー運転の開始時刻を調節する必要があります。
「快適目覚モード」
(PAT Pend.:欲しい機能) (補助暖房開始時刻を自動調節して設定時刻に設定室温にするモード)
例えば、最近の自動炊飯器は炊飯開始時刻を設定するのではなく、
炊き上がり時刻を設定すると炊飯量も考慮して必要な時刻に炊飯開始し、
設定した時刻には食べられる様になっています。
これと同様に、外気温、室温、暖房能力(室温上昇率)が分かっているのですから
設定した(起床)時刻に設定した室温になる様に補助暖房開始を制御する事は
難しくありません。
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