太陽熱暖房

現代のソーラーコレクターは、これまでになく効率が高くなっています。また、黒以外の色による吸収面の使用の可能性により、建築家はソーラーコレクターの新しい創造的な使い道を特定できるようになりました。

太陽熱煖房市場は、欧州のエネルギー部門において最も広範囲にわたるものの一つです。例えばオーストリアでは1994年から1999年の間に市場は18%成長しました。次のケースストーリーでは効率の高い太陽熱煖房システムにおけるコンパクトなブレージングプレート式熱交換器(BPHE)の役割が強調されています。

オーストリアにおけるスウェップス社の販売チャネルの一社がAEEであり、この独立系団体は再生可能な形態のエネルギーを重視しています。AEEは、数多くのエネルギープロジェクトにおけるコンサルタント役を果たしています。

従来型の単一回路システムでは熱伝達効率は時に低くなることがあります。太陽により熱せられたエチレングリコールは水タンクの中にある螺旋状のパイプの中を流れます。エネルギーはエチレングリコールからタンク内の水へと伝達されます。しかし、藻やサビといったパイプに付着する汚染物が熱伝達や衛生状態を損なうことになります。このためタンクを定期的に開け、清掃する必要があります。これは望ましいことではなく、また時間のかかる作業でもあります。

単一流路システムでの熱伝達が十分でない主な理由は2つあります。一つは、タンク内のパイプ内の乱流が少ないこと、もう一つはタンク内の動きのない水によるパイプに付着する堆積物の形成です。

二重流路システムとつながる中間に位置するスウェップ社のBPHEを使用することでこうした問題を避けることができます。BPHEは完全な乱流を作り出し、2つの流路間の熱伝達を改善することで、単一流路ソリューションよりもはるかに効率を高めます。単一流路システムには追加ポンプなしに稼動できるという優位点があるものの、内部パイプが多くのスペースを取るため、熱伝達はBPHEほど効率的ではありません。

パイプの周りに淀む水もないため、水タンクを清浄する必要はありません。二重流路システムは、このようにメンテナンス不要の熱伝達ソリューションを提供します。
さらに、二重流路システムには制御上の優位性もあります。パイプシステム全体がタンクの外にある場合、抽熱をより正確に制御することが容易になります。

40%のエチレングリコールソリューションがソーラーコレクターを通過する際、太陽放射により過熱されます。単一流路システムでは、温められたグリコールは水タンクの内側のらせん状パイプを通過する際に、水を加熱します。二重流路システムでは、すべての太陽熱はBPHEを介して水に伝導されるため、タンク内のパイプは必要ありません。

二重流路システムの低流変異を使用すると(以下の表を参照してください)、水はラジエーターにも清浄水にも使用できます。かかるシステムでは、タンク内の水温は制御されるため、異なる温度層が形成されます。清浄水を過熱するためのラジエーター水とタンク水は、その後異なる温度層から取り出されます。図2でご覧いただけるように、二重流路システムでは少なくとも2つのBPHEアプリケーションがあります。