ソーラーコンビシステムは、共通の太陽熱集熱器アレイから、太陽熱を利用した暖房と冷房、そして温水供給の両方を提供するシステムであり、通常は補助的な非太陽熱源によって補完される。
太陽熱複合システムは、個々の住宅に設置されるものから、複数の住宅をまとめて暖房するブロック暖房システムまで、規模は様々です。より大規模な住宅群を地域暖房するシステムは、一般的に中央太陽熱暖房システムと呼ばれます。
太陽光発電複合システムには多くの種類があり、1997年にIEA SHCタスク14 [ 1 ]の一環として実施された最初の国際調査では20種類以上が確認されました。しかし、各国で異なるシステムが発展してきたため、特定の国で市場に出回っているシステムはより限定的になる可能性があります。1990年代以前は、このようなシステムは各物件に合わせて特注で構築される傾向がありました。それ以降、市販のパッケージが開発され、現在では一般的に使用されています。
設置された複合システムの規模に応じて、超低エネルギーのパッシブハウスタイプの建物では、年間暖房への貢献度は10%から60%以上に及ぶ可能性があり、大規模な季節間蓄熱システムや集光型太陽熱システムを使用する場合は、最大100%に達することもあります。残りの熱需要は、太陽熱で温められた水がなくなった後に熱供給を維持するために、1つ以上の補助熱源によって供給されます。このような補助熱源は、他の再生可能エネルギー源(地熱ヒートポンプを使用する場合は、複合システムはジオソーラーと呼ばれます)[ 2 ]や、場合によっては充電式バッテリーを使用することもあります。
2001年、オーストリア、スイス、デンマーク、ノルウェーで設置された家庭用太陽熱集熱器の約50%がコンビシステム向けであった一方、スウェーデンではその割合がさらに高かった。ドイツでは、設置された集熱器の総面積(90万平方メートル)が他の国々よりもはるかに大きかったが、そのうち25%がコンビシステム向けであった。コンビシステムは1980年代半ばからカナダでも設置されている。
IEA SHCタスク26(1998年から2002年)の作業に続いて、太陽熱複合システムは2つの主要な側面によって分類できます。1つ目は熱(または冷)貯蔵カテゴリ(貯蔵タンクへの水の投入と排出の方法、およびそれが成層化に及ぼす影響)による分類、2つ目は補助熱(または冷)管理カテゴリ(太陽熱以外の補助ヒーターまたはクーラーをシステムに統合する方法)による分類です。[ 4 ]
成層構造(タンク底部の水温が低く、上部の水温が高いという温度差)を維持することは、複合システムが温水や冷水、そして異なる温度の冷暖房用水を供給できるようにするために重要です。
したがって、ソーラーコンビシステムは、B/DS型、CS型などと表現することができる。
これらのタイプの中でも、システムはさまざまな方法で構成できます。個々の住宅の場合、貯湯タンク、制御装置、補助ヒーターおよびクーラーが一体化されたプレハブパッケージになっている場合もあれば、そうでない場合もあります。一方、複数の物件にサービスを提供する大規模な集中型システムもあります。
最もシンプルな複合システムであるタイプAには、「制御式蓄熱装置」がありません。代わりに、太陽熱集熱器から温水(または冷水)を、コンクリート床スラブに埋め込まれた床下セントラルヒーティングパイプを通して循環させます。床スラブは熱容量を高めるために厚く作られており、パイプ(スラブ底部)からの熱と冷気が夜間に放出されるようになっています。
複合システムの規模と複雑さ、そして利用可能なオプションの多さから、設計案の比較は容易ではありません。性能の有用な近似値は比較的容易に算出できますが、正確な予測は依然として困難です。
太陽光発電複合システムの設計ツールは、メーカーのガイドラインからノモグラム( IEA SHCタスク26用に開発されたものなど)、複雑さや精度が異なる様々なコンピュータシミュレーションソフトウェアまで、多岐にわたります。
ソーラーコンビシステムは一般的に床暖房と床冷房を使用する。。
集光型太陽熱技術を用いることで、集熱器を可能な限り小型化できる可能性がある。
太陽熱複合システムは、太陽熱温水器や通常のセントラルヒーティング、床暖房に使用される技術と同様の技術、および補助システム(マイクロ発電技術など)で使用される技術を利用しています。
複合システムに特有の要素は、これらの技術がどのように組み合わされているか、それらを統合するために使用される制御システム、そして採用される可能性のある層化技術である。
20世紀末までに、太陽熱温水システムは多くの気候帯において家庭用温水需要のかなりの部分を満たすことができるようになっていた。しかし、温帯および寒冷な気候帯において、こうしたシステムを暖房にまで拡張することが現実的になったのは、世紀末の数十年間に信頼性の高い低エネルギー建築技術が開発された後のことであった。
熱需要が減少すると、システム全体の規模とコストが削減され、太陽熱暖房特有の低い水温もより容易に利用できるようになります。特に床暖房や壁暖房と組み合わせる場合はその傾向が顕著です。機器が占める容積も小さくなるため、設置場所の選択肢も広がります。
低エネルギー建築における他の暖房システムと同様に、システムの性能は、通常の建物と比較して、居住者数、室温、換気量に対してより敏感である。通常の建物では、全体的なエネルギー需要が高いため、これらの要因の影響は小さい。
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