家で受動型太陽光エネルギーを活用する3つの方法

この記事では、受動型太陽エネルギーについて知っておくべきことを解説します。受動型太陽エネルギーの定義や活用法など、さまざまな情報を学ぶことができます。

受動型太陽エネルギーとは何か？

受動型太陽エネルギーとは、太陽のエネルギーをそのまま利用して家を冷暖する手法です。機械的や電气的な装置を使わずに太陽エネルギーを取り込むことができます。新築住宅では、ボイラーや太陽光パネルを設置する必要もありません。既存の材料や窓を活用するだけで、太陽エネルギーを集めて家中に分配することが可能です。受動型太陽エネルギーは熱力学の法則に基づいており、熱エネルギーは高温な面から低温な面へ対流によって移動するという原理を利用しています。

サービス提供者は複数存在しますが、必要な知識がない場合、選択するのは難しいかもしれません。https://www.smartsolarenergyco.comなどのウェブサイトを訪れて、太陽エネルギーについてさらに詳しく学ぶこともできます。ただし、信頼できる提供者を選ぶためには、事前に十分な調査を行うことが重要です。

能動型太陽エネルギーと受動型太陽エネルギーの違いは何か？

能動型太陽エネルギーと受動型太陽エネルギーの主な違いは、受動型太陽エネルギーでは専用のシステムを使わずに太陽エネルギーを取り込むことができる点です。一方、能動型太陽エネルギーでは太陽光パネルなどの専用機器が必要であり、それらを利用して暖房システムを補完します。

もう一つの違いは、能動型太陽エネルギーの方がコストが高くなる場合があることです。専用機器の購入や設置、メンテナンスに費用がかかるためです。一方、受動型太陽エネルギーでは建物の設計に特別な工夫が必要になる場合があり、その初期コストが高くなることもあります。

家庭で受動型太陽エネルギーを活用する方法

受動型太陽エネルギーを利用して家を冷暖するには、いくつかの方法があります。

1. 日陰技術

これは受動型太陽エネルギーを活用する一つの方法です。日陰技術とは、部屋が過度に暑くなったり冷えたりするのを防ぐための工夫を指します。軒や落葉樹などがその例です。日陰技術は新しい概念ではなく、長年にわたって効果的に利用されてきた方法です。

• 広い軒

軒とは家の壁を超えて延びる屋根の部分です。夏にはこの軒が太陽光を遮り、居住空間を冷やす役割を果たします。冬には太陽が低く位置するため、軒が太陽光の障害にならないようにします。軒を設置する前に、地域における夏と冬の太陽の高さや角度を確認しておくことが大切です。

• 落葉樹

落葉樹を植えることも家の温度調節に効果的です。まず、太陽光が最も多く当たる窓の近くに落葉樹を植えます。落葉樹は夏に葉を持っているため、太陽光の大部分を吸収し、居住空間への入射を抑えます。冬になると葉が落ちるため、太陽光が室内に多く入り、家を暖めることができます。

2. 熱容量のある材料を使用する

これも受動型太陽エネルギーを活用する方法です。熱容量のある材料とは、熱エネルギーを吸収・蓄積・分配する能力を持つ建築材料のことです。熱容量は家の冷暖調節において非常に重要な役割を果たします。

• レンガ
• コンクリート
• 石
• 水

中でもコンクリート製の床や壁がよく使われます。受動型太陽エネルギーを活用する家を設計する際には、一年中太陽光が最も多く当たる場所にこれらの材料を配置することが大切です。そのためには、自宅の向きや日当たり具合を入念に調査する必要があります。

熱容量のある材料は、昼夜の温度差が大きい場合に特に効果的です。温度差がない場合では、その機能を十分に発揮できません。

高温時には熱エネルギーを吸収・蓄積し、低温時にそれを放出して居住空間を暖めます。また、低温時には太陽光の大部分を吸収して家を冷やすこともできます。

熱容量のある材料を選ぶ際には、以下の点を考慮する必要があります。

• 材料の密度は、どれだけ多くのエネルギーを吸収できるかを決定する上で重要です。例えば、重くて密度の高い材料ほど、木材などの軽量な材料よりも多くの熱エネルギーを吸収・蓄積できます。
• 熱伝導率も重要です。熱容量のある材料を使用する場合、一部だけが太陽光にさらされるため、適切な熱伝導率を持つ材料を選ぶことが必要です。

3. 受動型窓を設置する

受動型窓の目的は、ガラス部分での熱損失を減らし、太陽放射によって太陽エネルギーを吸収することです。受動型窓にはこれらの目的を達成するためのさまざまな特徴があります。

• 向き

どちらの半球に住んでいても、受動型窓の配置は太陽エネルギーの効率的な利用に大きく影響します。太陽は東から昇り西に沈むため、窓を南向きに設置することで最も多くの太陽エネルギーを活用できます。冬には軒などの日陰技術を使って室内が過度に暑くなるのを防ぎ、涼しく保つことができます。

• 熱抵抗

これも受動型窓の重要な特徴です。熱抵抗とは、窓の内外を隔てるプラスチックや非金属製の層のことであり、この層が熱損失を防ぎ、室内の温度を調節するのに役立ちます。

• 密度

窓の設置時に隙間やひび割れなどが生じると、不要な熱損失が発生する可能性があります。そのため、受動型窓を設置する際には密閉性を確認することが重要です。ガラスコーティングも、窓の内外を密閉するのに役立ち、エネルギー効率を向上させることができます。

受動型太陽エネルギーの利点は何か？

受動型太陽エネルギーを利用することには、以下のような利点があります。

• 騒音が少ない

前述したように、能動型太陽エネルギーでは専用の機器を使用する必要があり、その際に騒音が発生することがあります。これは環境を汚染するだけでなく、作業員の集中力を散らし、生産活動に支障をきたす可能性もあります。一方、受動型太陽エネルギーでは騒音を発生させる機器が不要なため、騒音問題が大幅に減少します。

• 家の価値が上がる

現代では、環境に優しいエネルギー源への需要が高まっています。熱容量のある材料や受動型窓、日陰技術を導入することで、家の価値が向上する可能性があります。多くの人々は、これらの設備が整った家をより好んで購入するからです。

• 手頃なコスト

太陽光パネルなどの太陽エネルギー関連機器を購入すると初期費用が高くなることがあります。また、定期的なメンテナンスも必要で、それに伴うコストも発生します。しかし、受動型太陽エネルギーでは特別な設備が不要であり、家の設計に自然と組み込むことができるため、コスト面でもメリットがあります。

まとめ

これまで述べてきたように、多くの人々が太陽エネルギーの利点を認識するようになっています。しかし、すぐに太陽光発電システムを導入する準備ができていなくても、受動型太陽エネルギーを活用することは可能です。さまざまな方法があるので、自宅の環境に合わせて適切な方法を探してみましょう。