蓄熱材として

脱炭素の時代、効率の良い
『蓄熱』は不可欠です

間欠運転だけど24 時間全館空調を実現したい。
太陽エネルギーの間欠的なエネルギーで冷暖房を実現したい。
それには、『効率よく蓄熱を増やす』ことが不可欠です。
実現するためのアイテムとなりました。

イラスト 脱炭素の時代、効率の良い蓄熱は不可欠

ツイン蓄熱構造

コンクリートスラブと床構造部分に設置したアクアレイヤーを組み合わせるツイン蓄熱構造により、太陽熱取得可能時間内や間欠運転の熱源での効率の良い蓄熱を可能にできる。

ツイン蓄熱構造

ツイン蓄熱システムの条件とメカニズム及びその効果

ツイン蓄熱システムの条件

水蓄熱材アクアレイヤーを上部に配し、固体であるコンクリート蓄熱材を下部に成るように配置する。
上部蓄熱材アクアレイヤーと下部蓄熱材コンクリートとの間に暖められた温風や温水を通す。

ツイン蓄熱システムの条件とメカニズム及びその効果

ツイン蓄熱システムが蓄熱するメカニズム

STEP 1第一段階

上部に設置した水蓄熱アクアレイヤーの底から加熱する事と温められた水は上昇して対流が起こる。
それにより底には常に袋の中で一番低温の水が回ってくることになる。底部の熱交換する部分では常に温風との温度差が大きく、熱交換率が高い状態が維持される。その為に急速に効率よく蓄熱する事ができる。

ツイン蓄熱システムが蓄熱するメカニズム

STEP 2第二段階

水蓄熱アクアレイヤーの対流による急速な吸熱に対して、コンクリートの固体蓄熱層は表面から熱伝導でゆっくりと蓄熱されて行くので温度上昇率は小さく推移する。
上部の水蓄熱アクアレイヤーと下部コンクリート蓄熱層の温度差は、熱が得られなく成った時点が一番大きくなっている。

比較実験装置断面図
比較実験装置による温度変化のグラフ

STEP 3第三段階

太陽熱を取得が無くなると、供給される温風温度は急速に低下する。
それに伴いアクアレイヤー蓄熱層の温度は下がり始めるが、その輻射熱によりコンクリート蓄熱層の温度は少しずつ上昇し、水蓄熱層とコンクリート蓄熱層の温度は同じになろうとする。

水蓄熱層とコンクリート蓄熱層の温度は同じになろうとする
比較実験装置による温度変化のグラフ
比較実験装置による温度変化のグラフ

ツイン蓄熱システムの効果

  • 1水+コンクリートとなり蓄熱量を増大させる事ができる。
  • 2水の対流による効率の良い吸熱が利用できる。
  • 3コンクリートのゆっくりとした放熱を利用できる。
  • 4水の効率の良い吸熱とコンクリートのゆっくりとした放熱機能の組み合わせにより、
    太陽熱の有効な蓄熱システムを構成できる。
  • 5大きなツイン蓄熱層は暖房時期だけでなく、夏の夜間冷気蓄熱、春秋の室内空間の安定した温熱環境を作り出す。
  • 6蓄熱量を大きく増やせる為、補助熱源のいらないソーラーハウスを設計することが可能になる。
イラスト ツイン蓄熱システムの効果 太陽の熱がいっぱいたまったから

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