セントラル太陽熱暖房

セントラル太陽熱暖房は、太陽熱集熱器（セントラル太陽熱暖房プラント- CSHP）のアレイによって水を集中的に加熱し、地域暖房パイプネットワーク（または小規模な施設の場合は「ブロック暖房」システム）を通じて分配するシステムによって、太陽エネルギーからセントラル暖房と温水を提供するものです。

ブロック システムの場合、太陽熱集熱器は通常、建物の屋根の上に設置されます。地域暖房システムの場合、集熱器は地面に設置されることもあります。

集中型太陽熱暖房には、昼間蓄熱から季節蓄熱(STES) まで、大規模な蓄熱が含まれる場合があります。蓄熱により、太陽熱システムの太陽エネルギーの割合(太陽エネルギーの取得とシステムの総エネルギー需要の比率) が増加します。理想的には、季節蓄熱を適用する目的は、夏に集めた太陽エネルギーを冬に蓄えることです。

小規模な太陽熱暖房システム（ソーラーコンビシステム）と比較すると、セントラル太陽熱暖房システムは、設置費用が安く、熱効率が高く、メンテナンスが少ないため、価格性能比が優れています。デンマークなどの一部の国では、大規模な太陽熱地域暖房プラントは、他の熱生成形式と経済的に十分に競争力があります。^[1]

セントラルソーラーシステムは、地域冷房の形で太陽熱冷房にも使用できます。この場合、エネルギー需要と太陽放射の相関関係が高いため、全体的な効率が高くなります。

出典: Jan Erik Nielsen、PlanEnergi、DK。

以下に、新しいコレクター プロデューサーである Marstal VVS (DK) を備えた Rise (DK) のプラント、ヨーロッパで最も古いプラントの 1 つである Ry (DK) のプラント、ハンブルクのプラント、および 3,000 m ²未満のプラントがいくつか記載されています。デンマークの Ærø 島には、Marstal、Ærøskøping、Rise という 3 つの主要な CSHP があることも言及しておく必要があります。

ここで紹介する CSHP の歴史は、主に北欧ヨーロッパの観点から見たものです。

スウェーデンは、大規模太陽熱暖房の開発に大きな役割を果たしてきました。 (Dalenbäck, JO., 1993) によると、最初のステップは 1970 年代初頭にスウェーデンのリンシェーピングで踏み出され、その後 1983 年にスウェーデンのリュッケボで成熟した改訂が行われました。この研究に触発されて、フィンランドはケラヴァに最初のプラントを開発し、オランダはフローニンゲンに最初のプラントを建設しました。これらのプラントは、(Dalenbäck, JO., 1990) によって国際エネルギー機関の下で報告されています。これらのプラントではすでに CSHP と大規模蓄熱が組み合わされていたことに注意してください。

最初の大規模な太陽熱集熱器フィールドは、1982年にスウェーデンのトルヴァッレで2000 m ²、マルングで640 m ²の現地製造されました。プレハブの集熱器アレイは、 1985年にスウェーデンのニクヴァルンで4000 m ^2の規模で導入されました。この研究分野には、欧州共同体（Dalenbäck、JO.、1995）および国際エネルギー機関（Dalenbäck、JO.、1990）との調査を通じて、当初から国際的な視点と協力がありました。デンマークは、スウェーデンの活動と並行してこの研究分野に参入し、1987年にヴェスターネーベルに工場、 1988年にサルトゥムに1つ、1989年にライに1つ工場を建設し、スウェーデン企業Teknotermの大型プレハブ太陽熱集熱器のノウハウをデンマークの主要企業ARCONに引き継ぎました。 1990 年代後半には、ドイツとスイスがシュトゥットガルトとケムニッツに工場を構え、活発に活動していました。

土地価格が安いため、北欧諸国では、新しい集熱アレイが適切な地域（低収量農業、工業など）に地上設置（コンクリート基礎または杭打ち鋼）されている。土地価格が高い国では、CSHPの「ブロックプラント」型に倣って、建物の屋根に太陽熱集熱器を設置する傾向がある。北欧では、地上貯蔵タンクを使用する場合、地域暖房プラントの年間暖房需要の20％の太陽熱が経済的に最適である。貯水池貯蔵を使用する場合、太陽熱の寄与は50％に達する可能性がある。^[58]

1999年までにヨーロッパでは40基のCSHPが稼働し、約30MWの熱電力を発電していました[1] ^{[ permanent dead link ‍ ]}。

セントラル太陽熱暖房は、「大規模太陽熱暖房」システムのサブクラスであり、太陽熱集熱器面積が 500 m ²を超えるシステムに適用される用語です。

帯水層、ボーリング井戸、人工池（30ユーロ/m ³の費用）は、いくつかの中央太陽熱暖房プラントで熱貯蔵（最大90％の効率）として使用され、その後、大型ヒートポンプを介して熱を抽出し（地中貯蔵と同様に）、地域暖房に供給されます。^{[59] [60]}これらのいくつかは上記の表に記載されています。

カナダのアルバータ州では、ドレイクランディングソーラーコミュニティがガレージの屋根に太陽熱パネルを設置し、掘削孔クラスターに蓄熱装置を設置して、暖房に必要な年間太陽光利用率97%という世界記録を達成しました。^{[61] [62] [63]}

• 地域暖房
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• ヨーロッパの太陽熱地域暖房：住宅開発のための大規模太陽熱暖房システム^{[永久リンク切れ‍ ]}
• 欧州大規模太陽熱暖房ネットワーク テルミープロジェクト
• 欧州大規模太陽熱暖房ネットワークの旧ホームページ
• デンマーク、エーロの 17.081 m2 CSHP
• 帯水層熱エネルギー貯蔵を備えた CSHP、ロストック、ドイツ
• ドイツのCSHP
• ヨーロッパの大規模太陽熱発電所ランキングリスト
• デンマークの太陽熱発電所に関する最新データ 2016-12-23 にWayback Machineでアーカイブ

• Nicolas Perez-Mora 他:太陽熱地域暖房・冷房:レビューInternational Journal of Energy Research 42, 4, 2018, 1419-1441 doi :10.1002/er.3888.
• 季節蓄熱式セントラル太陽熱暖房プラント：現状報告、ISBN 91-540-5201-7、スウェーデン建築研究評議会、1990年6月[2]。