ソーラー湯たんぽ
電気・ガスを一切使わない、太陽熱で湯たんぽを温める方法です。ほんの少しですが省エネになります。お子様と取り組めば科学の教材にもなりますよ。
「ソーラー湯たんぽ」はじめましょう （注１）
湯たんぽがエコ・グッズである点については、皆さん異論は無いでしょう。 しかし、お湯を沸かすのに電気やガスを使っていては、画竜点睛を欠く行為と思えてならないのです。そこで、太陽熱を利用した湯沸かし方法を試行してみます。
三案を試してみました。
１号機． 簡易型（小学生レベル）
１号機改．簡易型＋反射鏡（小学生レベル）
２号機． 真空管型（中高生レベル）
『１号機』 簡易型（小学生レベル）
（作り方）
Ａ：透明ビニール袋を２重にする。【写真】
袋のサイズは、
（大：９０Ｌサイズ）1000mm x 900mm
（小：４５Ｌサイズ）800mm x 650mm
ビニール袋の中には、園芸用アルミ線で作ったフレームを入れる。（このフレームを使うと、作業性がグッと増します）【写真】
Ｂ：黒く塗装したペットボトルを２本、ジップロックに入れる。（もちろんボトルは「わ～い、お茶」等のホット対応品です）
Ｃ：ＢをＡに入れ、ビニール袋の口を縛り、日当たりの良い場所に放置する。
身近な材料で作れ、放置するだけで良いので簡単です。
なおビニール袋の口を紐で毎回縛るのは面倒なので、【写真】を作っておくと便利です。 これは「 コード・ストッパー 」という手芸用品です。
こんな簡単な構造でも、１０月～１１月は５０℃超が得られました。でも、さすがに１２月になると４０℃台がやっとです。対策が必要です。
『１号機改』 簡易型＋反射鏡（小学生レベル）
鏡を使ってより多くの日光を集めます。 使うのは、凹面鏡やＣＰＣ鏡といった高度な物ではなく、「コーナー・リフレクター」と呼ばれる簡単に作れる鏡です。 立方体の内側の三面鏡ですね。サイズは190mm x 190mm x 190mmです。 また面白い性質があります。
【写真、上】１体のキティちゃんが、８体に見えます。つまり８倍の集光が期待できます。 ただし、見る角度によっては、１体のままです。【写真、下】
つまり、太陽の角度により集光率が変化しますが、凹面鏡の様な火災の危険がありません。 このため、ほぼ放置状態で使えるので便利です。（９０°の範囲でしか集光できないので、時々方向を調整します）
■ご注意■ 放置できるのは冬だけです。夏場は多分、ボトルが破裂します。■ご注意■
（作り方）
Ｄ：透明ビニール袋に鏡とペットボトルをセットし、ビニール袋を閉じる。【写真】
Ｅ：Ｄを一号機のＡに入れる。ビニール袋を閉じ、鏡を太陽に向ける。【写真】
【グラフ】が１号機改の温度推移です。
６５℃が得られました。
『２号機』 真空管型（中高生レベル）
ここまで来たら、沸点に到達せずにはいられません。 太陽熱温水器用の真空管 を導入します。【写真】 しかし、Amazonでの販売は、１０本セットですので持て余してしまいます。 幸いバラ売りしているサイトが見つかったので、そこで購入しました。 『フジソル オンライン』でググってみて下さい。 トップのサイトです。「実験用ミニ真空管」が目的の品です。 これで、７００㏄のお湯が沸かせます。 なお、無料で取説もダウンロードできるので、一読させて頂きましょう。
真空管を入手したら、最初にしなければならない事があります。「ツノ隠し」作りです。 真空管には真空ポンプを接続した名残りがあります。 この「ツンと尖った部分」が非常に弱いので、最初にカバーを作らねばならないのです。 私は炭酸飲料のペットボトルで作りました。【写真】
２液混合のエポキシ接着剤で４点留めです。 接着剤をべったりと使っても問題無いとは思いましたが、ガラスへのストレスが心配なので、点留めとしました。 炭酸飲料のボトルは丸いので、よくフィットします。なお、この部分は熱くならないので、ホット対応のボトルでなくても問題ありません。
もし熱くなった場合は「真空漏れ」です。 もう湯沸かしには使えません。
「ツノ隠し」が出来たら、いよいよ湯沸かしです。
ベランダの手すりで実験すると、３時間で２０℃->７０℃に到達しました。【写真】 しかし、１日中晴れている機会が案外と少ないのです。 私の居住地では、午前晴れでも午後に雲が出るパターンが多い事を実感しました。 また真空管を裸で使い続けるのも不安で、実用的ではありません。
そこで、発泡スチロールの箱に入れ、反射鏡も設け、短期決戦で湯沸かしできる仕様としました。【写真】箱サイズは 550mm x 350mm x 190mm。880円です。
最速で、７５分で２０℃->１００℃が実現出来ました。【グラフ】
反射鏡を使っているので、方位調整が必要ですが、アバウトな鏡なので３０分毎の調整で十分です。
本当にポコポコと沸騰します。達成感があります。野菜の栽培や、動物の飼育に通じる「育てる楽しみ」があります。
ただ、危険な器具ではありますので、まめに温度や状況を確認する必要があります。 これには、Bluetoothで使える温度計 が便利です。【写真】
ただし、バグがあります。３つのバグを確認しましたが、温度モニターとしては使えるので壊れるまで使うつもりです。当然、皆さんには新規のご購入はお薦めしません。（「上のグラフ」の「バグ」は部分的に時刻が逆転している感じです。）
真空管を使うのであれば、湯温の遠隔監視は絶対に必要です。別のBluetooth,Wi-Fiの温度計を探してみて下さい。
なお、沸騰状態で放置すると真空管の中央部で突沸現象が発生し、ドバッと熱湯が吹き出します。 危険ですので湯沸かし中は、くれぐれも外出しないで下さい。
ところで、１号機改は必要か？
私の地方では必要です。１号機改は夜間に外に出しておいても、ペットボトルが凍結するだけで済みます。 日の出とともに温まり始め、自動的に温水になります。
ところが、２号機は真空管が夜間凍結で破損してしまうので、夜にはセット出来ないのです。 それに、１号機改で出来たお湯を２号機で沸かせば、時短が可能です。
想定タイムテーブルを、次に示します。
前日夜：
天気予報で実施可否を判断
実施の場合、１号機改をセット
当日：
10:00頃：２号機に「水」を注入。湯沸かし開始。
11:30頃：
２号機、湯沸かし完了。湯たんぽに給湯。（１回目）
１号機改の湯（約60℃）を２号機に注入。２度目の湯沸かし開始。
12:20頃：２号機、湯沸かし完了。湯をポットに保管。
23:00頃：ポットの湯をガスコンロで再加熱。湯たんぽに給湯。（２回目）
ただ、あまり早くにポットに保管しても、冷めてしまうだけです。 午後も晴天が続きそうなら（14:00頃まで）十分お湯が沸かせるので、予定はその都度変更しています。 余裕がある時は、余ったお湯でラーメンを作っています。『ソーラー麺』です。
そら美味いんです。
火傷にご注意
真空管で沸かしたお湯を、直接湯たんぽに注入するのは危険です。【写真、左】
１００％ヤケドします。周囲も熱湯まみれになります。
一旦、ビーカー等に受けてから【写真、右】湯たんぽに注いで下さい。
いくら節約できるのか？
（電気の場合）
使用状況：東電、従量電灯Ｂ、月に200kWh程度使用。
２号機は、75分で20->100℃のお湯が700㏄出来るので、取得した熱量は
(100-20)*700=56000(cal)=56(kcal)
仕事率に変換すると
(56000*4.18)/(60*75)=52.0(J/s)=52.0(W)【重要】
２回分のお湯を沸かすには、150分必要ですから
52.0*(150/60)=130.0(Wh)
1kWhは26.48円（第２段階料金）なので
26.48*(130.0/1000)=3.44円
電気コンロの効率は60%との事ですので、3.44/0.6=5.73円 と出ました。 実際には、私は電気でお湯を沸かしていないので「節約」とは言えないですね。
(電気料金は、その後値上げ。'24.4以降、1kWhで36.4円）
（プロパンガスの場合）
プロパンガスの熱量は、１立米で24000kcalだそうです。
私の契約では１立米で440円ですので、湯沸かし２回分、上で得た56kcalから、
440*(56+56)/24000=2.05円
ガスコンロの熱効率は50%程度なので、4.1円の節約となります。
おわりに
構想３か月、ようやく『ソーラー湯たんぽ』システムが完成しました。60Wソーラパネルの半分以下の面積で、約50Wが得られたので満足しています。【写真】 ソーラーパネルは、ＰＣ、テレビ、ラジオ等の情報機器用に確保しています。
貴重な電気を熱に変換するのは、あまりに勿体ない使い方だと思うのです。
（以下、加筆です）
雨の日の過ごし方
こんな都々逸（どどいつ）があります。
『ソーラー殺すにゃ 刃物は要らぬ 雨の三日も降れば良い』
（嘘です。『大工殺すにゃ・・・』が正解です）
確かに、曇りや雨ではソーラー湯たんぽは、出番なしです。
でもね、できる事はまだ有りますよ
石油ストーブ（防災用）の稼働テスト
防災用にキープしている「石油ストーブ」のテストを兼ねて、湯たんぽの湯を沸かします。
防災グッズの頁に書いている様に、災害時（停電時）は石油ファンヒーターは、役に立ちません。 そこで、石油ストーブを備えたのですが、実は普段の生活で、あまり使う機会がありません。
扱いがちょっと面倒なんです。
デメリット
-
臭い（特に点火時）
-
火力が強すぎる
-
燃費が悪い
メリット
-
停電でも使える
-
お湯が沸かせる
でも、倉庫に入れっ放しでは、いざという時に使えない恐れもあります。 ならば曇りや雨の日に湯たんぽの湯沸かしに使えば、稼働テストも兼ねられる訳です。
使用手順
-
朝一番の部屋の温めは「石油ファンヒーター」を使います。 ストーブを朝一番で使うと臭くてたまらないので止めておきましょう。
-
昼近くになり、部屋が温まったら、「石油ストーブ」を着火。 換気をしっかりして、匂いがこもらない様にします。
-
ヤカンを載せて湯沸かし開始。 ３０分程度で湯たんぽ２個分の湯沸かしが出来ます。（火力を絞っても、これくらい熱が発生します）
-
「石油ストーブ」を消火。 点火時ほどには匂いませんが、少々換気して下さい。
（おわり）
（注１）＜転載記事です＞
元々、アマゾンにレビュー投稿していたものの後半部分です。 レビューに投稿できる写真数が少なく、以前から不満だったので、ここに転載、加筆修正します。
元の投稿はこちら。
https://www.amazon.co.jp/gp/customer-reviews/R3FSI2KQPBWGMP?ref=pf_vv_at_pdctrvw_srp
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