太陽熱パネルの最適な傾斜角度は？

質問

自作で庭に太陽熱自然循環式の足湯を作ります。
古いソーラーパネルがあるので改造して鉄骨で庭に設置するのですが、最適な傾斜角は下記の考えで正しいでしょうか。
１．我が家の北緯は３５．１３度ですが、冬至の南中時に太陽に垂直に対面するのが一番水温が上がると考えております。この考えは正しいですか。
２．地軸の傾き２３．２６度を考慮すると、真南に向けて差分の１１．９７度に太陽が直射しますよね。
ですからパネルは９０度－１１．９７度の７８．０３度に傾きをつけるのが妥当なのかと考えます。この考えは正しいでしょうか。
なお、以上の設計は夏には多少効率は落ちるでしょうが、そもそも夏は南中高度が高くなり気温も高いので気にしないこととします。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

こんにちは。
実は、回答の準備をしていたので、再投稿をお待ちしておりました！
（私は、地学カテがよいと思っていましたが。）

＞＞＞
１．我が家の北緯は３５．１３度ですが、冬至の南中時に太陽に垂直に対面するのが一番水温が上がると考えております。この考えは正しいですか。

はい。正しいです。
冬至のときに最適な条件にする、ということですよね。

＞＞＞
２．地軸の傾き２３．２６度を考慮すると、真南に向けて差分の１１．９７度に太陽が直射しますよね。

いえ、違います。
真冬とはいえ、そんなに地平すれすれの角度にはなりません。
（ちなみに、北緯というのは、赤道（北緯０度）から北極（北緯９０度）に向かって数える角度です。ご存知とは思うのですが念のため。）

緯度の効果：　３５．１３度
季節の効果（地軸の傾き）：　２３．２６度
合わせて５８．３９度

これが冬至の南中の太陽の傾きです。（真上を０度としたときの傾き）
すなわち、冬至の南中の太陽に真っ直ぐ向けるには、パネルを真っ平らに寝かせた状態から、５８．３９度起こして傾けます。（向きは当然、真南）

また、
細かい説明は省きますが、
南中以外の時刻についても、パネルが受ける太陽光の総量を全て積算したとしても、上記の条件が最適であるという結論に変わりはありません。

では、エコライフに向けて頑張ってください！

お礼

ご指摘のとおりにJW_CADで引いてみましたらそのとおりだということが判明しました。
すっきり解決しました。ありがとうございます。