OMソーラーのしくみ


基本的なしくみ  熱と空気の流れ  換気−冬編−  換気−夏編−

 OMソーラーの基本的なしくみ
 
OMソーラーシステムは太陽の熱を取り込んで、床暖房・給湯・換気をします。建物全体をしくみとして利用するため、暖房器具みたいにポンと設置することは出来ません。設計段階から太陽熱利用を考えていきます。熱を運んでいくのは空気です。軒先から外気を入れ、屋根が受ける太陽熱で暖めて、床下を暖めながら部屋の中に取り込んでいきます。


01.外部取り入れ口 軒下から新鮮な空気を取り込みます。
02.集熱空気層
03.ガラスなし集熱面
「空気の通り道」です。空気は屋根に降注ぐ太陽熱で温めながら、秒速数10cm程度の速度で棟に向かって昇っていきます。
04.ガラス付集熱面 ガラス付き集熱面は、屋根面を外気温と風による放熱から保護して、集熱された空気の温度をさらに高める役割をします。
05.棟ダクト 大きな屋根面から集熱した空気を1箇所に集めるためのダクトです。
06.OMハンドリングボックス
07.立下りダクト
OMハンドリングボツクスはOMソーラーシステムの中で一番メカニックな部分です。太陽の熱で温められた空気はここに集められ、小型ファンの力を借りて立下りダクトを通過して床下へと送られます。
08.蓄熱コンクリート
09.床下空気層
10.床吹出し口
熱い空気は、床下の蓄熱コンクリートに熱を蓄えさせながら、室内へと流れ出ます。夕方、外気温の低下とともに、ゆっくりと放熱し、床全体を温めます。


 熱と空気の流れ
 
太陽で熱を温める
太陽があたって屋根めんが熱くなると、新鮮な外気が軒先から屋根の通気層に入ってきます。この空気は太陽の熱で暖められながら、どんどん上に昇っていき、ガラス付き集熱面でさらに温度を上げ、棟ダクトに集められます。地域や季節の条件によっても違いますが、冬の快晴の日であれば、週熱面の温度は60℃ほどにもなります。


ファンを使って熱い空気を床下に送る
屋根で集熱して棟ダクトに集められた熱い空気は、OMハンドリングボックスを通って床下に送られます。箱の中はダンパーという名前の開いたり閉じたりする弁と、ファンの入った簡単な仕掛けです。ここで空気の行き先を交通整理する、つまり熱と空気をコントロールするわけです。


床下のコンクリートに熱を貯める
立下りダクトを通して送られてきた熱い空気は、床下の空気層をゆっくりと流れ蓄熱コンクリートを暖めながら、適温の微風となって室内に流れ出します。
太陽が沈んだ後、外気温の定価とともに、床下のコンクリートからゆっくり放射熱がはじまります。日中に太陽の熱をためておいて、その熱の貯金を夜明けまで使おうというわけです。

 冬と夏の換気 −冬編−
 
<換気>
床暖房しながら換気も同時に行っています。

OMソーラーシステムは、システムが稼動しているときは常に新鮮な外気を部屋に採り込んでいます。暖房しながら気が付かないうちに換気をしているのです。暖かく住むには、建物の気密は欠かせない。でも気密を高めると換気量が少なくなって、部屋の空気が汚れてします。そんな建物の気密性と換気のバランス面からも、OMソーラーシステムが今注目させているのです。

<補助暖房>
OMソーラーの基本は、太陽エネルギーを利用して建物の温熱環境を底上げすることにありますが、雨や曇りの日、また季節によって、太陽エネルギーだけでは暖房が不足する場合があります。晴れてさえいればOMソーラーによる暖房も可能ですが、集熱が不足する場合や天候不良が続く時のために補助暖房が必要です。補助暖房の方式には、室内を直接暖める方式(エアコン・ストーブ・こたつなどの一般的な暖房器具)のほか、床下空間+室内を暖める方式(OMソーラーシステムを活かした補助暖房)があります。OMソーラーシステムを活かした補助暖房にはいくつかの方式があります。

□デュアルコイル
 ハンドリングボックス内に組み込まれたコイルに、
 暖房ボイラーでつくった温水を循環させ、暖房する方式です。

□ファンベクター
 床下又は床上にファンコンベクターを設置し、
 
暖房ボイラーでつくられた温水を循環させ床暖房する方式です。

□加温ボックス
 立ち上がりダクトの下にコイルを設置し、暖房ボイラーでつくられた
 温水を循環させ暖房する方式です。

□加温コイル・加温パイプ
 デュアルコイル方式や、加温ボックス方式での暖房だけでは暖房量が
 不足する場合や、特に暖めたい部屋、立ち上がりダクトから遠い部屋など
 暖まりにくい場所の床の吹出し口部分に設置します。



 冬と夏の換気 −夏編−
 
<昼・お湯採りと排気>
夏の昼は、蒸した屋根や床下の空気を排気します。

夏の昼、カンカンに熱くなった屋根の熱気を建物の外に排気して、少しでも暑さをしのごうというしくみです。屋根を昇ってきた熱い空気でまずお湯を採り、さらに使い切れなかった熱を外へ逃がします。床下のよどんだ空気も引き上げて(床下換気)、じめじめした空気を排気します。

<昼・お湯採りのしくみ>
太陽の熱を使ってお湯を採る。お湯採りのしくみは、まず熱い空気がハンドリングボックス内のお湯採りコイルを通過しここでコイル内を循環する不凍液を暖めます。次にこの温水が給湯タンク内の熱交換器の中流れることで熱いお湯を採っていくのです。お湯採りの性能には地域差がありますが、春から秋にかけて30〜50℃のお湯が約300リットル。お風呂やシャワーに使えて経済的です。

<夜採涼・夏の夜空から涼しさをもらう>
夜空に向かって地表の熱が吸い上げられる放射冷却現象により、屋根が夜空によって冷やされます。これを利用して少しでも温度の下がった涼風を部屋中に採りこみ、夜間採涼します。「冷房」とまではいえませんが、自然の心地よさを活かした採涼法です。


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