大学校及び設置科 九州職業能力開発大学校居住・建築システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 建築生産環境論、環境・資源エネルギー、施工実験、安全衛生管理、CAD技術、温度計測実験、加工技術、安全衛生管理
課題に取り組む推奨段階 標準課題実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

地球環境問題や省エネルギー、パッシブソーラーの知識,計測技術および分析、製作関連図面のCAD技術

製作の目的と概要

環境の世紀と言われる21世紀の現在、温暖化対策として太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用することが進められています。本開発課題では、太陽光が物に当たり発する熱(以下、太陽熱と記します。)に着目し、ランニングコストが低い暖房設備を開発することとしました。課題として取り組んだ設備は後付けを考え、費用も抑えたものとします。また材料選定を含んだ設計から製作までの一連のプロセスを学び、実験における計画と性能評価および改善提案を行うことを目指します。

成果

前年度は、材料の選定を兼ねて基本的な構造の仕組みを確認する内容としました。前面の透過パネルは、光の透過率・耐熱温度・耐候性・加工時を含む安全性を比較しアクリルパネルとし集熱材は熱伝導率・光線吸収率・加工性などを考慮し3種類を選定し製作後屋外にて比較実験を行いました。その結果集熱材に角波アルミを使った物は平均外気温6.4℃の時平均排気温度53.7℃,最高75.6℃を記録しました。22年度は、デザイン耐久性向上のため外枠をステンレス材とし集熱材は昨年の結果より角波アルミを採用しまた、また、夜間利用を考え集熱材の裏に蓄熱材を入れた構造とし、次のような実験をしました。夏季には耐熱試験を行い夏場においても設置のままでも問題ないことを確認しました。また、冬期には、アクリルパネル枚数1枚と2枚による夜間の温度低下の比較や蓄熱材を市販品と学生が考えたオリジナルの蓄熱材を比較するため3種類の集熱器を製作し比較実験を行いました。
太陽熱を利用した暖房設備の開発(H22)の画像1
図1.設備の外観
太陽熱を利用した暖房設備の開発(H22)の画像2
図2. 設備の仕組み