太陽エネルギーを熱に変換する装置は何ですか？
太陽エネルギーは、熱湯温水器や壁掛け暖房器具に電力を供給できるクリーンで豊富、かつ持続可能なエネルギーです。化石燃料と異なり、排出ガスが出ませんが、現在米国のエネルギー需要の約1％しか占めていません。その要因の一つは導入コストの高さで、変換システムに使用される熱湯温水器は1,000〜3,500ドル、壁掛けヒーターは800〜4,000ドル以上かかります。また、補助装置も必要です。
アクティブシステムとパッシブシステム
太陽熱利用システムは大きく「アクティブ」と「パッシブ」の2種類に分かれます。アクティブシステムは機械装置（ポンプやサーモスタットなど）を使って日射を熱に変換します。一方、パッシブシステムは建物の向きや窓・ガラス壁の配置だけで自然に熱を取り込みます。例えば、南向きの窓やガラス壁は、日陰になる木の影を避けて配置されます。
集熱器
集熱器は屋根の上部に設置されることが多く、暗色で熱を吸収しやすいガラスで覆われた平板状の箱です。内部のプレートが太陽光を吸収し、熱伝達流体（液体）に熱を移します。この流体が配管を通って建物全体に熱を供給します。集熱器は南向きに設置し、午前9時から午後3時まで直射日光が当たる位置が理想です。
蓄熱タンク
太陽熱システムには主に2つのタンクがあります。小さめのタンクは熱伝達流体を貯め、集熱器へ循環させます。大きめのタンクは加熱された温水を蓄え、家庭の蛇口やシャワー、暖房システムへ供給します。一般的に、1人あたり20〜30ガロン（約75〜115リットル）の温水容量が目安とされています。
配管・ポンプ・補助システム
システム全体にはサーモスタット、ポンプ、ブロワー、ダクトなどの機械部品が組み込まれます。例えば、集熱器に設置されたサーモスタットが設定温度に達すると、ポンプが熱伝達流体を循環させます。設計が優れたシステムでも、全ての暖房・給湯需要を賄えるわけではありません。曇りの日や寒冷地では、ガス炉や薪ストーブなどの補助暖房が必要になることがあります。