太陽光をエネルギーに変換して利用する注文住宅

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太陽光エネルギーを利用する住宅

石炭や石油をエネルギーとして利用しだしてから人々の生活は飛躍的に豊かになりましたが、それらのエネルギー資源はここ数十年のうちに枯渇する見通しにあり、地球環境にとっても二酸化炭素濃度の上昇による温暖化現象などの環境悪化が問題視されています。

これらの問題から、環境に影響を及ぼさず、かつ無尽蔵なエネルギーとして太陽光を利用することが考え始められました。

太陽光発電

太陽光発電を可能にする太陽電池はモデュール、パワーコンディショナー、分電盤から成り立っており、太陽光発電によって作りだされる直流の電気を交流に変換し、家庭内の電力として供給され、余剰分があれば電力会社に売ることも可能です。

太陽熱温水器

集熱器の上部に貯湯槽に置き屋根の上に設置します。貯湯槽に供給された水は集熱器に流れて太陽光で暖められた後、貯湯槽へ戻りお湯が蓄えられます。

この循環は動力なしにおこなわれるので、自然循環型太陽熱温水器とも呼ばれ、太陽光エネルギー利用機器としては最も早期に利用され始めました。貯湯量200~250リットル、集熱器の面積が3~4平米のものが一般的に多く利用されています。

ソーラーシステム

太陽光発電や太陽光温水器が単一機能しかない設備であるのに対し、ソーラーシステムは集熱部で吸収した太陽の熱エネルギーを一度蓄熱槽に蓄え、給湯や暖房などに二次使用するシステムで、水式と空気式の2種類に分類されます。

水式ソーラーシステム

太陽集熱器によって高温に達した不凍液などを循環ポンプで循環させ、蓄熱槽の中に蓄えた水を熱交換器で暖めお湯をつくりだします。

この湯を暖房用配管や循環ポンプに流すことで温風暖房や床暖房に使用することも可能です。

空気式ソーラーパネル

ガラス付き集熱面などで高温になった空気を、屋根裏部分に設置した送風機ユニットで床下に送風し、床の蓄熱材に蓄熱させた後で室内に入れて直接暖房します。また、蓄熱槽の中に蓄えた水を、送風内ユニット内などの熱交換器により、暖めてお湯にします。

設備や動力を使って太陽光を利用することをアクティブソーラーと呼び、設計の工夫などで設備や動力を使わない太陽光利用をパッシブソーラーと呼びます。さらに細かく分類すると設備を利用する太陽光エネルギー利用システムの中で、ポンプ循環式のシステムをアクティブソーラーと呼び、自然循環型のシステムをパッシブソーラーと呼びます。

これらの太陽光エネルギーを利用するシステムは、簡単なシステムであればリフォームで取り付けることが可能ですが、用途や規模によっては建物の構造そのものがシステムの重要な要素になるため、新築時にしか設置できないものもあります。

既存の建物に設置する場合は、少なくとも既存の屋根を取り外す必要があるので、建物の瑕疵保証がどうなるかの確認も必要になります。

また、これらの設備は非常に重いため、設置場所についての考慮や、場合によっては補強をおこなう必要が出てきます。新築で特定のシステムの設置を希望する場合、家づくりの依頼先が限定されることになるので、事前によく相談することが重要です。

また、設置後に周辺に高い建物が建つことで太陽光を取り入れられなくなる可能性があるので、特に都市部においては将来的に周辺にどんな建物が建つ可能性があるのかを考慮することが不可欠になります。

太陽光発電を取り入れることで、月々の電気代や燃料費の節約につながることは確かですが、初期費用が高額になるため、回収するのにかなりの長期間を必要とするのがコスト面でのデメリットとなります。

地球規模で課題になっている二酸化炭素排出の削減、原子力やガスなどに比べて安全にエネルギーの供給がおこなえるなどの面で、環境や社会への配慮をするか否かが導入のポイントになります。

住宅用太陽光発電システム設置費補助金制度などを設けている地方公共団体もありますので、導入検討時には関係機関に問い合わせてみるといいでしょう。