217.実験その14(太陽熱交換)

おはようございました。たびびとです。

そうでした。6月1日、エコナコトリニューアルですね。
ブログ記事を書く際のカテゴリーの選択肢が変わりました。
しっくりとくるカテゴリーを選べそうです。

スタッフの皆さま、いつも裏方作業をありがとうございます。


さて、ゴールデンウィークを利用して作成した、銅パイプをロウ付した熱交換器の結果です。

前回の記事は次の通り。

■「202.実験その12(太陽熱交換)|風と森の里山暮らし|エコナコト」


ところで、そもそも、何のための熱交換器?

それは、太陽熱温水パネルで採熱した熱を貯湯タンクの水に蓄熱するためです。

冬の氷点下を考慮しない、あるいは氷点下にならない地域では、熱交換器は不要で、貯湯タンクの水を単純に循環させるだけでよく、シンプルなシステムになります。

ところが、北海道では冬の凍結を考えなければならず、現段階では不凍液を利用し、熱交換器により、貯湯タンクに熱を蓄える方法をめざしています。

そして、熱交換器のもう一つの利用方法があります。
それは、、井戸水を熱交換器に通し、お湯として使う仕組みです。

ぬるま湯程度のお湯を使う場合、これだけで充分だと考えてます。
もう少し高温のお湯(風呂、シャワーほか)が必要な際は、湯沸かし器を通過させることをを想定しています。

湯沸かし器により、地下資源エネルギーを利用する事になりますが、余熱を与えた温水を温めることで、エネルギーがセーブ出来ると考えています。

このあたりの曖昧さ、不完全さ、わりきりが、高額な機器に頼らない秘訣では?と最近思ったりもしています。



さて、今回作成の熱交換器ですが、1.5mのパイプにたくさんのフィンをロウ付したものを8本接続しています。


20080602-00.jpg

う~ん。まともな写真がありませんでした。

これを42℃の温水がたまっている貯湯タンクに入れて実験です。


さて、13℃の水を、この熱交換器に通し、何度のお湯が出るでしょうか。
目標は35℃前後を期待してチャレンジです。

その結果は・・・・

27℃ 。 。 。

うっ、うっ、うっ。先は長い。

苦労してつくっただけに、ちょっとショックな結果に終わりました。

という訳で、もう少し高温を得られるように議論を重ね、新たな方法にチャレンジする予定です。

草刈りに畑仕事、そして大工仕事に井戸堀・・・。

やることがかなり増えてきましたが、まあ、あせらずにできることからやっていきます・・・。

ではでは。


216.実験その13(太陽熱ポット)

おはようございました。たびびとです。
わが家の朝の「パソコン争奪選」に破れ、昨日はブログをお休みさせていただきました。

先日参加した「エコ・アクション・ポイント」の説明会では、環境省の方も説明者として参加されていましたが、その説明のなかで次のような分析がありました。

「地球温暖化問題は、ほぼ全ての消費者に認識されているが、「温暖化対策型商品の選択」といった行動を実際に起こす層の割合は5%程度というのが大規模小売店の見方」

いわゆる「エコ買い」される方は5%ということですね。
大型家電も含めたものなのかよくわかりませんが、皆さまの感覚としては「5%は少ない、もう少し割合がたかいのでは?」と思われませんか。

詳しくは以下のWebサイトに当日の資料がありますので、ご興味のある方はご覧下さい。

■「(財)北海道環境財団」
 http://www.heco-spc.or.jp/

 エコアクションポイント
 資料名:「温暖化対策のツールとしてのエコ・アクション・ポイント」




さて、先日「太陽熱ポット」の記事を書きました。

■「[[201.実験その11(太陽熱ポット)|風と森の里山暮らし|エコナコト
|http://www.econakoto.net/kazetomorino/article/209]]」

電気でも、ガスでもなく、「太陽熱で、2㍑程度の水をお湯にできないか」が出発点です。

20080530-01.jpg

今回の実験は、「日当たりのよいベランダ」に太陽熱ポットを置いて、温度変化を測定してみました。

温度については、水の温度ではなく、ボックス内の空気の温度になりますが、そんなに大きく違わない数字だと思います。

概ね10時ぐらいにピークの38℃に到達し、午後3時をすぎると冷めていきます。

20080530-02.jpg

なるほど。


もう少し、冷める時間は緩やかなイメージを持っていましたが、一気に冷めていくものですね。

日当たりのよい室内であれば、もう少し温度も高くなり、また、冷めるカーブも緩やかになると思います。

会社勤めから帰宅した時は、残念ながら、既に冷たくなっているのです。

電気製品と違って、太陽の特性に合わせないと、その恵みを簡単には教授できないということですね。

そうだ。

市販の太陽熱温水器のように、この装置に「蓄熱タンク」を接続すればよいかもしれませんね。

またの機会にチャレンジしてみます。

ではでは。


202.実験その12(太陽熱交換)

おはようございました。たびびとです。

手づくり太陽熱パネル側は、性能的にも製作技術的にもほぼ課題をクリアーし、あとは①実物をつくること、②貯水タンク側の熱交換器をつくること、③温水ポンプの温度制御を行う課題があります。

今回は、その② 熱交換器の製作です。
車のラジエターが一番身近な熱交換器でしょうか。
でも簡単には作れそうにありません。

そこで、設計事務所の寺西さんのアドバイスを頂き、「ロウ付」に初チャレンジです。

太陽熱パネルに直接、水を循環させる場合、この熱交換器は不要なのですが、冬場の凍結を考慮し、やはり不凍液を循環させる方向で進めています。

そして太陽熱で温水になった不凍液を熱交換器に通して、貯水タンク側の水を温める計画です。

また、別系統の熱交換器では井戸水を通して、10℃程度の水を30℃程度の温水にして蛇口から出す仕組みを検討中です。


20080509-00.jpg

こちらの写真は以前、寺西さんが自ら製作された熱交換器です。
ちょっと素人離れしてますね。
さすがに製作は苦労されたということですので、もう少し安易な形に変更です。


20080509-01.jpg

初めてのロウ付でしたが、道具はとてもシンプル。気に入りました。

ガスバーナー、フラックス、ハンダの3点があれば、どこでもできます。


20080509-02.jpg

銅のパイプに、短冊状の銅板をロウ付し、表面積を稼ぐ算段です。


20080509-03.jpg

銅パイプはもともと円状に曲げられて販売されており、まっすぐに伸ばすの苦労しました。多少の曲がりは問題なし。

写真のようなフィン付の銅パイプを8本ほど製作し、つなぎ合わせて完成です。

この熱交換器の性能評価ですが、水を通してお湯にする訳ですが、その水とお湯の温度差を「性能」とします。

貯湯タンクの温度にもよりますが、概ね15℃程度の井戸水が、30℃~35℃前後の温水(15℃~20℃の熱交換)になってくれれば成功です。

温水温度がそんなに上がらない場合は、熱交換器の延長を伸ばして対処する予定です。

さてさて、うまくいくのでしょうか・・・。

よいアイデアがありましたら、どしどしコメントください!


201.実験その11(太陽熱ポット)

おはようございました。
大変ご無沙汰しております。たびびとです。

ゴールデンウィーク、皆さまはどのようにお過ごしでしたでしょうか。
私は暦通りの休みでしたが、田園住宅と仕事を往復し、充実した休みでした。

ひとつだけ、最終日の6日に「草刈り機」を壊してしまったのがショックです。

さてさて、ちょっと前にポリカボネートのパネルを利用して、こんなものをつくってみました。


20080508-00.jpg


2リットルのペットボトルが入る程度の太陽熱パネルです。
名付けて「太陽熱ポット」。

もう少し愉快な名前では、ポリカ・ペット・ポット=「ポペポット」ぐらい?


水入りのペットボトルをボックスにいれ、室内に放置して窓際の太陽熱を当ててみたところ、予想以上の結果です。

画像でも43.2℃(ボックス内)を計測しました!
最終的には45℃近くを達成です。
しばらく放置すれば水の温度もそのくらいになっている筈ですので、目標のお風呂の温度をクリアしました。

実は最初のうち35℃前後までしか上がらなかったのです。
ところが、密閉度を高めてみると、あれよあれよと40℃オーバーです。

う~ん。すばらしい。

ポットのお湯は、水道水を補充するのでなく、まず太陽熱パネルで温めたお湯を補充するのが賢い節約術ですね。

・・・なんて、わが家では実践はまだしていません。

この実験、少し前の実験ですので、5月以降の強い日差しではもっと効果が上がるのでしょうか。

それとも日射角の関係であまり暖かくならないのでしょうか。

何度か色々なパターンで試して見たいと思います。


ではでは。


170.実験その10(太陽熱パネル)

おはようございました。たびびとです。

■「160.実験その8(太陽熱パネル初テスト)|風と森の里山暮らし|エコナコト」

前回の太陽熱温水パネルの実験の続報です。

といっても2週間ぐらいすぎてしまったのですが・・・。


20080319-00.jpg

今回は「最高温度」を調べる実験です。

水温は5℃。気温は6℃程度です。

前回の装置に改良を加え、15分単位でオン-オフを繰り返す仕組みとしました。
時間経過とともに、水温が上昇していきます。

途中放置状態で、数時間経過後の温度を確認したところ「34.8℃」まで水温が上昇し、ほぼこのくらいの温度で安定です。

う~ん。微妙な数字です。お風呂の適温まで、あと10℃弱。

ひとまず成功といいたいところです。

しかし、水温が頭打ちになる理由は何でしょうか?
実験装置の通水パイプ、容器などの放熱でしょうか?

たぶん、外気温の上昇により、この最高気温も上昇することが予想されます。

なんとか、次の作戦を考えてみたいと思います。

ではでは。


163.実験その9(ソーラーウォール)

おはようございました。たびびとです。

今回はソーラーウォールです。

ソーラーウォールは、太陽熱温水パネルが液体を使うのに対して、空気を媒介にするものです。温水パネル同様、太陽熱を用いて暖房用の熱を得る仕組みです。


こちらのWebサイトが詳しいですね。
■「太陽熱住宅・集合住宅:ソーラー暖房換気」
 http://www.solarwall-jp.com/

■「太陽熱暖房・太陽光発電システムのソーラーネクスト」
 http://www.solarnext.jp/
 札幌近郊の岩見沢の会社でもがんばってます。


今回の実験装置の製作は、私ではありませんので、ほんのちょっとだけ・・・・。

20080302-09.jpg

まるで、テレビのようです。

内部に蓄熱システムが組み込まれ、太陽が出てくるのを心待ちにスタンバッています。

果たして、こちらの実験もよい成果があがるでしょうか。

楽しみですね。

ではでは。


160.実験その8(太陽熱パネル初テスト)

おはようございました。たびびとです。

先々週の日曜日。休日出勤をする直前、太陽に出会えました。

あわてて実験装置を準備し、太陽熱温水パネルの初実験です。

正味30分間だけで、そのうち半分は雲がかかっていたのですが、実験、まずは成功です。


20080302-07.jpg

気温は1℃前後でしょうか。水温は0℃でした。


20080302-08.jpg

充電式のドリルで、ポンプを駆動しています。

ホースの両端にパネルを接続し、さらに2㍑のペットボトルを水タンクにしています。

0℃の水温が22分で11℃まで上昇です。
その後、太陽が厚い雲に遮られてしまい、実験は中止です。

近似式をはじいてみると、「水温」=0.45 × 「時間(分)」です。

20℃の水温には40分前後、40℃には1時間20分ほどで到達する計算です。

はい。あくまで計算値です。

気温が氷点下のところで、果たしてそれだけの温度を集めることができるのでしょうか?本当にできたら素晴らしいですね・・・。


次回は、1時間~2時間程度の実験をしてみたいと思います。
週末がよい天気になることを祈ります。

ではでは。


追伸:
 実験初回の30分程度で11℃まで温度上昇が測定できました。

 そして、昨日行った二度目は「約1時間30分で30℃」まで到達です。
 よしよし!

 残念ながらこれ以降、日が傾いてしまい、最高温度は30℃止まりです。

 なんとか40℃を越えたいところです。
 でも、何となく可能性が見えてきたと感じています。


159.実験その7(新聞巻き薪)

おはようございました。たびびとです。

先日、新聞紙でつくる「薪」についてレポートしました。

■「132.自然エネルギー実験その3|風と森の里山暮らし|エコナコト」

ところがなんと、新聞紙で薪をつくる機器にこんな製品がありました。


20080302-04.jpg

くるくるくるって巻くだけ・・・。

20080302-05.jpg

水も必要ありません。

20080302-06.jpg

ばらばらにならないように針金などで結ぶ必要があります。


う~ん。
非常に簡単な仕組みです。

名付けて「新聞巻き薪(まきまき)」。私が勝手に命名しました。


でも、個人的に前回のブロック型の新聞薪のほうが、色々な活用策がありそうで好みです。
きっと・・・。 たぶん・・・。(ちょっと未練がましいかも・・・)

早く、友人宅で、この新聞薪の燃焼実験をしてみなければ・・・。


ではでは。


158.実験その6(パネル製作)

おはようございました。たびびとです。

前回の反省も踏まえ、温水パネルの抵抗を減らすべく、2点の改善を試みました。

一つ目はこちら。



先日の「ホワイトカブセ」よりもさらに幅のある「バインダー」という商品を採用です。
ただし、末端部分の漏水防止方法が悩みどころですね。



もう一つはこちら。
水を送るパイプの太さを21mmのアクリルパイプに変更です。



これのメリットは13mmの塩ビパイプと接続が可能なこと。




ただし、塩ビパイプは耐熱性が低く「50数℃」が限界だそうで、高温になる場合は採用できないかもしれません。その際はポリブデン管を用いる予定です。

以上2点の改良で、パネル内の水抵抗が減ってくれるとよいのですが・・・。



あわせて新たな試みです。
これまで、パネルの水の流れる方向は一方向でしたが、少し細工をして、水路が2往復するようにつくってみました。



写真をみて、何となく工夫がおわかりになるでしょうか。

製作して解りましたが、これは細工が大変で、さらに漏水の確率が高まります。
実際の作成時には、「1往復」が無難だと考えています。

さてさて、後は接着剤が乾いた後、「通水テスト」と色を塗って性能検査をしてみたいと思います。

ちなみに、写真のパネルですが、たまたま頂いた有色(グレー)ポリカボネートを使っています。

太陽熱パネル装置の2層めになる「通水パネル」は、黒く着色をするので、透明である必要がありません。
ですから、さらに安価で加工がしやすいものがあれば、実験をしてみたいと思います。


ではでは。



151.自然エネルギー実験その5

おはようございました。たびびとです。

手づくりの簡易型「太陽熱集熱パネル」の製作実験に年明けから取り組んでいます。
週末の休みを利用し、試行錯誤を繰り返しています。

多少性能が低くても安価な太陽熱利用のパネルができれば、太陽熱利用が促進されると考えています。

例えば「非電化工房」さんの「太陽熱温水器」などですね。

実験が完了後であれば正確な情報をブログにまとめられるのですが、なにぶんトライ&エラーですので、あまり信用しないでご覧下さい。

また、ブログをご覧になって、その他の良い方法を思いついた方は是非是非、情報交換をお待ちしております。



さてさて、まだまだスタートしたばかりですが、パネル素材として目をつけた「ポリカツイン」の末端処理の方法について、これまでと別の方法を試してみました。


このポリカツインを利用したパネル製作の課題は「密閉」と「水路」です。

一つは両端をどのように塞ぐか。
もう一つは、ホース接続口をどうつけるかです。

今回は、市販の「白色の部品(ホワイトカブセ)」を組み合わせる方法に挑戦です。



20080226-01.jpg

アクリル用接着剤「アクリルサンデー」で接着し、両端は「バスコーク」というコーキング接着剤を使って塞いでいます。

続いて、ホース接続部分です。
四角いアクリル板での補強。これが強度と密閉度を高めるポイントです。

20080226-02.jpg

20080226-03.jpg

こんな感じで加工をおこないました。
ポリカボネートやアクリルの加工も大夫慣れてきて、このパネルの加工は一時間も掛かりません。少しずつノウハウが蓄積されてきたようです。

接着剤が乾いてから、早速、通水の実験です。

20080226-04.jpg
(手前が今回の製作パネル。後ろがこのパネルを収納するパネルボックス)


その結果は・・・・・。


一勝一敗です。

水漏れはありません。
「ホワイトカブセ」の接着強度に問題がなさそうです。

しかし、、、新たな課題です。

何らかの原因で、水がパネルの水路を均等に流れません。
そして、水路の「抵抗」が大きい感触です。

たぶん、「ホワイトカブセ」を接着する際に、「スペーサー」を入れたのですが、それが悪さをしていると思います。

う~ん。やり直しです。

でも、水漏れがなかったというのは大成功!

製作方法は前回までの手法と比べ「2歩前進」の気分です。


今回はこれまで。

ではでは。


148.自然エネルギー実験その4

おはようございました。たびびとです。

最近、ばたばたしていて、「情報のインプット」が充分にできていません。
情報のインプットが減ると、「ブログのネタ」が生まれてこないのです。

そんな時、デジカメ写真を漁ります。
すると、ありました。ブログネタが。よかった・・・

という訳で、少々情報不足な中身ですが、以前から作成している「手づくり太陽熱パネル」の写真です。

20080222-00.jpg

実験用ですので、コンパクトなものです。

実験で良好な結果が得られたら、もう少し詳細な情報を掲載する予定ですが、構造は簡単です。

 ○一層目:ポリカポネード板(ポリカツイン)
 ○二層目:ポリカポネード板(着色・通水加工)
 ○三層目:スタイロフォーム(断熱材)
 (上下左右の厚みの部分もスタイロフォームで断熱)

二層目のポリカ板に着色、水を流す加工などを加えています。
パネル後ろの上下から水を循環させる構造です。

とりあえず、ホース、ポンプ、水タンクも揃えて、実験の準備は完了したのですが、実験をする時間が週末の休みに限られます。

今週末、太陽が出てくれればチャレンジしてみたいのですが・・・。

はたして、厳冬期の太陽熱を受けて、水温をどの位まで上昇させることができるでしょうか。

希望は30℃。欲を言えば45℃。お願いだから50℃。はたして・・・

ではでは。


147.生ゴミ処理

おはようございました。たびびとです。

わが家の計画で、生ゴミ処理についてどうしようかと悩んでいます。
雪のない期間は、庭で堆肥化するつもりでいます。

ただし、冬期間はそれができませんので、何らかの装置が必要です。

各種の生ゴミ処理機が販売されていますが、温度を高めるため、エネルギーもそこそこ必要になります。

また、欲を言えば、室内で一次処理をして、一定量がたまったら庭でコンポスト化を行うのが手軽な方法です。

そんな悩みだったのですが、「室内で利用できる堆肥化装置」を「手づくり」して実験、情報提供中のサイトがありました。

■「Reclaim the Earth !: 冬の生ゴミ処理に”室内堆肥化装置”試作」
 http://www.leaps.jp/blog/

残念ながら「臭い」の問題で、室内から撤去させられてしまった!様子ですが、装置製作費3000円で、手軽に作れる処理機のようです。

原理はコンポストトイレと同様の「発酵」による処理です。

室内で利用するための課題は、「撹拌」と「においの処理」ですね。

でも、ベランダなどの冬の屋外で、発酵が続いてくれれば、私も是非手づくりしたいと思います。

「Reclaim the Earth !」さんの今後の実験に大変期待しています!


ではでは。


140.わが家の熱源

こんにちは。たびびとです。

今、検討を重ねている将来のわが家の「熱源」ですが、いわゆる「セントラル」給湯方式を計画中です。トータルのシステムでは目新しいものではありません。

その中で特徴を表現すると、

 ○手づくりであること(既製品ではないの意味)

 ○薪ボイラーと太陽熱温水器を熱源にすること(バックアップでガス給湯器付)

以上の2点でしょうか。

つまり、「自然エネルギー・ハイブリッド・セントラル給湯システム」といえば、概ねシステムを網羅していると思います。

具体的には、
○500リットル程度の「貯湯タンク」に「①太陽熱温水器(手づくり計画中)」、「②薪釜」、「③ガスボイラー」を接続し、お湯を確保、保温します。

○そのお湯を使って、お風呂、洗面、台所などの給湯をします。

○さらに、一部暖房用にも貯湯タンクの熱エネルギーを利用するつもりです。
 (熱源の余力があれば。ちなみにメイン暖房は薪ストーブの予定)

水については、水道と井戸水を予定しています。(雨水利用も検討中ですが)

太陽熱温水器の温水循環には、ソーラーパネルで発電した電気を使ってポンプを駆動できればと考えています。


このシステムのための各種実験が少しづつスタートしています。

さてさて、うまく実現することができるでしょうか。

たぶん、住みはじめてからも思考&試行錯誤が続きそうですね。

いずれにしても、「太陽熱」をローコストで利用することで、家庭の給湯、暖房の省エネルギー化がもっともっと普及して欲しいと願っています。

ではでは。

132.実験その3(新聞紙で薪)

こんにちは。たびびとです。

先日、ecogrooveさんで話題にされていた、新聞紙で薪をつくる器具がわが家に届きました。

■「新聞紙が薪になる?!|ecogroove|エコナコト」

確か、昨年の11月末に予約を入れた記憶ですが、人気品薄のため、先日やっと到着しました。

「やっと」といっても、特に急いでいる訳ではないのですが。

20080204-00.jpg

詳しいことは、輸入元の庭田工業さんのサイトをご覧下さい。
■「有)庭田工業 函館近郊「大沼」の建築会社(ペーパーログ販売)」
 http://www2u.biglobe.ne.jp/~niwata/

朝刊2日分で写真の新聞ブロック=ペーパーログが完成します。

製作時間ですが、新聞を一枚一枚(合計20枚程度)、水の入ったバケツに投入する時間と、水を含んだ新聞をこの装置に充填する時間が作業時間の9割を占めます。

体重を込めて「ギュー」の圧縮は、あっという間。
というより、あまり圧縮されている感じはありません。慣れが必要なのでしょうか。

20080204-01.jpg

時間短縮には2名が手分けして、流れ作業的に進めれば効率がよいのでしょうか。

さて、わが家にはまだ薪ストーブがありませんので、日々溜まっていく新聞で「ちびちび」と薪をつくっておこうと思います。

また、薪として燃焼させる以外に、断熱材だとか、その他の使い道ができそうなブロックです。

また、この器具はストローベイルハウスの「手づくりベイルづくり」にも応用ができそうな仕掛けです。


ではでは。


127.自然エネルギー実験その2

こんにちは。たびびとです。

先日ご紹介の「簡易型太陽熱温水パネル」実験の続報です。

今回のステップは「通水テスト」です。

パネルの両端に加工を施して水路をつくり、あわせてホースをつなぐパイプを接続し、パネル内の水が漏れないかどうかの確認です。

全景

今回の実験室はわが家のお風呂場。

右側に写る黒い長方形が今回の簡易温水パネル。

左側のバケツから洗濯機用の「風呂水ポンプ」で水を送ります。

う~ん。いかにも手づくり風ですね・・・・。

でも、前回実験を主導された寺西さんの言葉があります。

「実験が一番、現物、原寸にかなわない」

名言です。

つくってみる、間に合わせで試してみるのです。

さてさて、うまくいきますでしょうか?


通水

やりました。成功です。
水もれなく、パネル内で均一に水位が上昇してくれました。

ただし、少し水が通る抵抗が大きいようです。
パネルを接続しない場合の吐出量と比べ、1/2~1/3の水量です。

う~ん。改善の余地がありますね。
心当たりがあるので、改善を試みたいと思います。

その次のステップは、太陽光をあて、水を循環させて水温がどの位上昇するかのテストです。

楽しみですね。

ではでは。