ぬくみ実験(7)温水箱の密閉度

温水箱はごくごくシンプルな設計です。閉じたアクリル箱から熱せられた空気が逃げないことで保温効果を発揮していると考えています。
また、ぬくみB2型では本体と扉が接するあたりにアクリル棒を張って空気が通り抜けにくいようにしています。しかしこれらがどのように熱が逃げるのを防いでいるかを確認したことがありません。

2014-05-22 07.10.49

そこで実験です。
片方は通常のまま(扉に僅かな隙間有)とし、もう片方は上の写真のように扉を若干開けて固定しました。隙間は最大1cm程度ありました。

hatake140522

 結果ですが、朝から12時過ぎまでは、隙間のありなしで特に差は出ていません。
しかし13:00以降は隙間がないほうが温度が高くなり15:00には2度の差がついています。

次に、片方は通常のまま(扉に僅かな隙間あり)、もう片方の扉はセロテープで目張りをして熱せられた空気が逃げないようにします。
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結果ですが、太陽の当たり始めから目張りをしたほうがより高い温度になり、11時頃からその差はぐっと開き15:00頃は3.3度の開きとなります。

これらより、温水箱の密閉度を増すとぐっと加熱能力が高まるといえます。

熱せられた物体は、周囲との温度差が高くなるほど熱が逃げやすいという性質を持っています。
温水箱では、やかんとその周囲の空気の温度差が重要と思われます。密閉度が高いと温水箱の中の空気温度はその分高くなり、やかんが冷えにくく、結果として水温が高くなるものと思われます。
現在の構造でも一定の保温性を発揮していると思いますが、しっかり目張りするだけで3度強も水温が高くなるならば、これは絶対に温水箱の構造に取り入れるべきでしょうね。

 

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コメント

  1. 江藤眞理子 より:

     安田さん ご無沙汰しております。空設計工房・江藤です。
    太陽高熱でお湯を沸かし暮らしに身近に採り入れる工夫、やってくれたなと嬉しく拝見しております。
    熱的なことで参考になればと思い投稿いたします。太陽熱採り入れる面はもちろん透明またはそれに近い物で日射取得率を最大限にしないことには話になりませんが、それ以外の面(少なくとも底面と背面)にその要素は必要なく、反対に熱損失を押さえる素材にすることが重要です。その方が太陽光反射より重要と思います。もちろんどちらも出来ればー出来ますねーよりよいと思います。
    ですので現在のアクリル板の内側でもいいので断熱材を張って下さい。もちろん熱伝導率の小さい物を厚く張るのが効率よいですが、可能な物と厚さから試してみて、計測から最適値は判断できると思います。 また今回試されているように内部空気の対流を促進する要素を排除していく工夫も必要です。 僭越ながらぬくみちゃんの今後の発展を願って提言いたします。

  2. nukuminet より:

    江藤さん、コメント有難うございます。気づくのが大変遅れてしまいすみません。
    さて、断熱ですが、確かに断熱の効果を検証することには価値がありそうですね。
    断熱材についてはやかんを支える構造には確実に使いますし、最終的にどういう構造になるにせよ必要はあるのですが検討は全くの後回しにしていました。
    これから晴れが続きますし、すぐとはいきませんが検証しようと思います。
    ご提言ありがとうございます!

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