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分散型太陽光発電システム・テクノロジー
分散型太陽光発電システムのメリット
コスト 環境保全 グリーンビルディング認証 柔軟性

太陽の「光エネルギー」は誰もが無料で利用できる資源です。太陽光発電システムは、ランニングコストが低く、機械部品も無いため、潤滑オイルの使用や、部品交換の必要性も無なくなり、化石燃料の使用もないというメリットがあります。太陽光発電システムは、メンテナンスと監視が必要で、これらには一部の費用が発生します。しかし、一度システムの導入が完了すれば、メンテナンス方法は非常に簡単で、維持費も安いです。

発電時に化石燃料を使用しないため、伝統的な石炭火力発電所に比べ、二酸化炭素排出量の削減、二酸化硫黄排出量の削減、水消費量の削減など、太陽光発電システムは著しい省エネ効果をもたらすことができます。

経済効果と環境保全効果のほか、分散型太陽光発電システムは、殆ど建築物の屋上に設置されるため、屋上の建築材が日差しや極端な気象状況によって破損されることを有効的に防ぎ、屋根の耐用年数を延ばすことができます。夏場の時、屋上太陽光発電システムは、建築物に自然的な降温効果をもたらし、15%の空調コストを減らすことが可能です。

分散型太陽光発電システムは、太陽光が当たる何れの場所にも設置でき、独立電源システムを採用する太陽光発電システムは、現地発電/現地利用を実現でき、系統連系システムのように商用電力系統と連系して送電することを考慮しなくても済みます。現地の電力価格が高く、太陽光の照射量が多い地域は、太陽光発電システムの導入に最適です。

分散型太陽光発電システムとは 分散型太陽光発電システムの仕組み システム設計

分散型太陽光発電システムとは、太陽光発電モジュールを利用して、太陽の「光エネルギー」を直接「電気エネルギー」に変換する分散型発電システムを指します。

当該システムは、太陽電池パネル、ケーブル、パワーコンディショナー、バッテリー(商用電力系統と連系しない独立電源システム用)など周辺機器を含む一連の装置から構成されています。

太陽と太陽の「光エネルギー」
太陽は中心部分の圧力が高まると核融合反応が起こり、一秒間で400万トン以上の水素がヘリウムに変換し、巨大なエネルギーを生み出しています。地球全体で1年間に消費する全エネルギー量を、太陽は地球をわずか1時間照らすだけでまかなうことができます。

PVパネルとパワーコンディショナー
1つ又は複数のソラーセルによって構成される太陽電池パネルをPVパネルと言います。充分な日照時間が確保される条件の下、PVパネルの半導体表面に光起電力効果と呼ばれる現象が起き、光エネルギーを直流電力に変換します。フラッシュライトの電池から発生する電気エネルギーに似ています。

エネルギー計測と系統連系
電気エネルギーは電力会社の送電線を通じて発電所から需要者側へ送られます。送電中の電気エネルギー損失を減らすため、多くの太陽光発電システムは建築物の屋上または周辺に設置され、需要者側は近辺で太陽光発電のエネルギーを利用します。晴れた日に、太陽光発電システムで発電した電力は電力会社の電力網に逆流れしていき(逆潮流)、付近の住民や企業に利用されます。

分散型太陽光発電システムは、太陽光発電モジュールを利用して、太陽の「光エネルギー」を「電気エネルギー」に変換します。建築物の屋上、ベランダ、側面、地上、駐車場など、太陽光が照射できる至る場所に分散型太陽光発電システムを設置することができます。

分散型太陽光発電システムは、系統連系システムと独立電源システムの2種類に分かれ、産業用分散型太陽光発電システムの多くは系統連系システムを採用し、発電された電力を需要者側が消化し、余剰電力は電力網に逆流れしていきます。

コンクリート、鋼板、瓦を屋根の素材とする建築物は、すべて太陽光発電用の太陽電池パネルを取り付けることができます。但し、荷重条件を満たすことが必須です。

地中熱ヒートポンプシステムのメリット
コスト 環境 グリーンビルディング認証 柔軟性

地中熱ヒートポンプシステムのエネルギー消費は、従来空気源の冷却システムより20%-30%低いです。天然ガスや蒸気暖房システムより40%-50%低く、利用者のコスト負担が軽減されています。

地中熱ヒートポンプシステムは、化石燃料の消費を著しく減らすことができます。冷却塔不要のため、水の消費量と騒音が大幅に抑えられるだけでなく、建物の利用可能な空間もさらに広げられます。

地中熱ヒートポンプシステムは、炭素排出量の削減、エネルギー消費量及び水消費量の削減を通じて、米国グリーンビルディング協会が開発・運用を行っている建物利用環境評価認証(LEED)を始めとする省エネと環境に配慮した建物利用環境評価認証の取得に貢献できます。ACCは特有技術を生かし、地中熱ヒートポンプシステムの導入工事を行い、導入済みのすべてのシステムが建物利用環境評価で最高得点を獲得できるよう、建物のオーナーへサポートを提供します。

地中熱ヒートポンプシステムは、居住用建築物、業務用建築物、工業用建築物及び公共建築物のいずれにも適用でき、新築建築物、既存建築物を問わずに、その導入が可能です。冷暖房及び生活用温水の供給を一体化させた総合システムとして、地中熱ヒートポンプシステムは従来のシステムに比べ、コンパクト化、低騒音化、メンテナンスの簡易化がより一方進んでいます。

地中熱ヒートポンプシステムとは 地中熱ヒートポンプシステムの仕組み システム設計

地中熱ヒートポンプシステムは、建築物および産業用生産ラインに高効率で、年間を通して安した冷暖房及び給湯を提供することができます。

建築物のスペースに冷暖房を供給するに当たって、地中熱ヒートポンプシステムを利用することで、従来の冷凍機(チラー)及び熱源機(ボイラー)は不要となっていますが、施工時に標準装備として取り付けられているHVAC端末をそのまま保留しています。

地中熱ヒートポンプシステムは、長年にわたって生産ラインへ4℃から60℃までの冷水、温水を供給する必要のある工業施設にとっても、非常に適していると言えます。

地表から5メートル以下の土壌温度は、年間を通して相対的に安定しています。一般的に言えば、冬場では、土壌温度は外気より高く、夏場では、土壌温度は外気温度より低いです。

地中熱ヒートポンプシステムは、まさにこのような温度差を利用して著しい省エネ効果を産み出しています。当該システムは、地中熱エネルギーを地下からくみ上げ、建築物の屋内へ送り込み、冷暖房や給湯のニーズを満足させます。

このようにして、建築物にとって、土壌は冬場では熱を供給し、夏場では熱を排出するという役割を果たしています。

新築建築物および既存建築物は、いずれも地中熱ヒートポンプシステムが導入可能で、建築物のエネルギー負荷、現地の地質条件、利用可能面積に応じて異なるシステム構成を用意することができます。熱溶融タイプ高密度ポリエチレンチューブを埋設管とするクローズドループシステムは、最も多く利用されているシステムであり、50年以上にわたって利用できます。土壌におけるエネルギーは、ループシステムのなかで循環する水を通じてくみ上げられます。条件が許せば、湖や地下ダムなどその他エネルギー資源も充分に利用可能です。現在、広く使われているクローズドループシステムは主に下記の2タイプが挙げられます。

垂直型U字ループシステム(ボアホール方式)深さは150メートル以下で、建築物の下部、建築物の周辺エリアまたは建築物の基礎に埋設することができます。

垂直型ループシステム(基礎杭方式):建築物の基礎工事中に、基礎杭の内部に埋設します。