ソーラーコンビシステム

ソーラーコンビシステムは、太陽熱による空間暖房と冷房の両方を提供するとともに、共通の太陽熱集熱器アレイからの温水も提供し、通常は補助的な非太陽熱熱源によってバックアップされます。

ソーラーコンビシステムの規模は、個々の建物に設置されるものから、ブロック暖房計画で複数の建物にサービスを提供するものまでさまざまです。大規模なグループの建物に地域暖房を提供するものは、集中ソーラー暖房計画と呼ばれる傾向があります。

太陽光発電コンビ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種類以上が特定されました。ただし、国によって進化するシステムが異なるため、特定の国で市場に出回っているシステムはより制限され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カスタム構築される傾向がありました。それ以降、商用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。

設置されたコンビ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、年間の空間暖房への寄与は10％から60％以上になります。また、大規模な季節間蓄熱装置や集光型太陽熱を利用する場合は100％に達することもあります。太陽熱温水が使い果たされた後も熱供給を維持するために、残りの熱必要量は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には、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、コンビ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も使用されることがあります。

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国内の太陽熱集熱器の約 50% がコンビシステム用でしたが、スウェーデンではその割合がさらに高くなりました。設置された集熱器の総面積 (900,000 m2) が他の国よりもはるかに大きいドイツでは、25% がコンビシステム用でした。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ます。

いくつかのコンビシステムでは夏に太陽熱冷却を取り入れることができます。 ^[3]

IEA SHC タスク 26 (1998 ～ 2002 年) の作業に従って、ソーラー コンビシステムは、2 つの主な側面に従って分類できます。1 つ目は、熱 (または冷気) 貯蔵カテゴリ(貯蔵タンクへの水の追加と貯蔵タンクからの水の取り出しの方法と、それが成層に与える影響)、2 つ目は、補助熱 (または冷気) 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) です。

コンビシステムが異なる温度の温水や冷水、空間暖房および冷却水を供給できるように、成層（タンクの底部の冷たい水から上部の暖かい水への水温の変化）を維持することが重要です。

したがって、ソーラーコンビシステムは、B/DS、CS などのタイプであると説明できます。

これらのタイプでは、システムはさまざまな方法で構成できます。個々の住宅では、貯蔵タンク、制御装置、補助ヒーターとクーラーが 1 つのプレハブパッケージに統合されている場合もありますが、そうでない場合もあります。一方、多数の住宅にサービスを提供する大規模な集中システムもあります。

最もシンプルなコンビシステム (タイプ A) には、「制御された貯蔵装置」がありません。代わりに、コンクリート床スラブに埋め込まれた床下のセントラル ヒーティングパイプを通じて、ソーラー コレクターから温水 (または冷水) を送り出します。床スラブは、熱質量を確保するために厚くされており、夜間にパイプ (スラブの下部) からの熱と冷気が放出されます。

コンビシステムのサイズと複雑さ、および利用可能なオプションの数により、設計の代替案を比較することは簡単ではありません。パフォーマンスの有用な近似値は比較的簡単に作成できますが、正確な予測は依然として困難です。

ソーラーコンビシステムを設計するためのツールは、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）、さまざまな複雑さと精度のさまざまなコンピュータ シミュレーションソフトウェアまで、多岐にわたります。

ソフトウェアとパッケージの中には、CombiSun（Task 26チームによって無料でリリースされ、^[4]基本的なシステムサイジングに使用できる）と無料のSHWwin（オーストリア、ドイツ語^[5]）があります。その他の商用システムも利用可能です。

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します[1]。

集光型太陽熱技術を使用すると、集熱器をできるだけ小さくすることができます。

ソーラーコンビシステムは、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、および補助システム（マイクロジェネレーション技術など） で使用される技術と同様の技術を使用します。

コンビシステムに固有の要素は、これらのテクノロジを組み合わせる方法、それらを統合するために使用される制御システム、および採用される可能性のある階層化テクノロジです。

20 世紀末までに、太陽熱温水システムは、多くの気候帯で家庭用温水需要の大部分を満たすことができるようになりました。しかし、この世紀の最後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て初めて、温帯および寒冷気候帯での空間暖房にこのようなシステムを拡張することが現実的になりました。

熱需要が減ると、システム全体のサイズとコストが削減され、特に床暖房や壁暖房と組み合わせると、太陽熱暖房特有の低い水温をより容易に利用できるようになります。機器が占める容積も減少するため、設置場所の柔軟性も高まります。

低エネルギー建物内の他の暖房システムと同様に、システムのパフォーマンスは、全体的なエネルギー需要が高いことに比べてそのような影響が小さい通常の建物と比較すると、居住者の数、室温、換気率に対してより敏感です。

• 地熱ヒートポンプ
• 再生可能な 集熱型太陽熱（これらのシステムでは電気を作るためではなく、暖房を作るために使われます）
• 再生可能エネルギー
• 太陽熱冷却
• 太陽熱暖房
  • セントラル太陽熱暖房
• 太陽熱エネルギー

• IEA SHCタスク26公式サイト
• 欧州オルテナー計画プロジェクト: ソーラーコンビシステム
• 温水および暖房用太陽熱システムの試験（2004 年 6 月）
• 季節間熱伝達は太陽熱収集と蓄熱を統合します
• Combisystem テストレポート - ほとんどがドイツ語

• 住宅用太陽熱暖房システム - 太陽熱コンビシステムの設計ハンドブック、James and James、ISBN  1-902916-46-8 (Task 26 チームによる)