集熱器の効率実験

集熱器の製作に入るにあたり、集めた熱が熱交換器のほうに伝わらずに外に逃げてしまわないようにするための断熱がどの程度重要であるか調べるため、断熱部分に違いを持たせた温度測定の実験をやってみることにしました。

1. 背面と側面の断熱材のみ（太陽に面している面は透明なプラ板）
2. 背面と側面の断熱材がない
3. 太陽に面している面に透明な断熱効果がありそうな素材を入れる①（プチプチ・緩衝材）
4. 透明な断熱効果がありそうな素材を入れる②（プチプチよりも薄い素材）

本番で製作する際は、対候性を考えて太陽に面している面はポリカーボネートのプラダン（中が中空になっている）ものを使用する予定です。一般的にプラスチック素材は熱に弱いのですが、集熱器が最高で100℃程度になったとしても劣化、変形、火災などを起こさないための配慮です。
プチプチは実験に際してのプラダンの代用品です。透明な素材でも数％は太陽光を遮ると思われるため、それを重ねていくことで犠牲になる太陽光の入量と、断熱効果のどちらが重要であるのか、どの程度がバランスがよいのかを見極めることが今回の実験の意義です。

今回の実験では僅かな差になると考えられますが、温度測定は日や時間帯が異なると正確な差を出すことができません。それに対しては、測定日の外気温に対し、複数の条件を同時に計測できるよう、実験用集熱器の内部を4分割し、各々の違いを持たせることにしました。（もっとパターンを増やしたいところですが、2×3＝6分割などにすると、角と真ん中とでは条件に違いがでそうなので、最大を4分割と考えました。）

実験に使用した資材の紹介

1. 集熱器（プラケース：110円（ダイソー））
2. プチプチ（家にあたもの：タダ）
3. 薄型のプチプチ（食品棚に敷く透明な食器用緩衝シート：110円（ダイソー））
4. 断熱材（ヤフオクで緩衝材に使われていたスタイロフォームのような素材：タダ）
5. 温度センサー：inkbird IBT-6X（最大6ch対応：4000円（AliExpress））

温度センサーの紹介

まずは計測に使う温度センサーを探しました。外気温と測定対象を最大4つ同時に計測するので、最低5ch分必要となります。
inkbirdというメーカーがそのような商品を出しており、ひとつのセンサーのタイプを複数購入しても同時にスマホアプリとBluetooth同期が可能でしたのでそれでもよかったのでが、割高になってしまうため、最大6ch対応のinkbird IBT-6Xにしました。