信州の気候に適した家づくりの地元工務店

年計B 137,700円

・調査地：岡谷市・家族人数：4人・木造２階建て床面積121.51㎡・断熱性能：Q値＝1.4W/㎡K IHクッキングヒーター　電気温水器460L 蓄熱暖房機＋床下ヒーター（８台　11.8KW)
・調査期間　01.7月〜02.8月

どうでしょうか？大分目標に近づいてきました。ゼロ円エネルギーハウスは、フル電化仕様と定義していますから、データＣを元に考えてみると、このデータCよりー61,200円 の光熱費を減額せねばなりません。給湯コストからー35,000円、暖房からー20,000円、照明家電からー6,200円と言う仮目標を立ててできるかどうか検討します。


ヒートポンプのすさまじい省エネ効率
　
　先ほどの、データＣの住宅は、たいへん省エネ性の高い、光熱費を絞り切った住宅であります。このシェイプアップしきった光熱費から、その上61,200円もの減量を行うわけですから、余程の高効率省エネシステムを利用せねばとても無理な話です。
問、「そんな物あるのかいね？」
答、「有ります。それがヒートポンプです。」
　私も、つい１年ほど前は、「ヒートポンプ」と聞くともう面倒で、その先を聞くのがおっくうだったのですが、ひととおり説明を受けると、メカが苦手な私でも「なるほど」と思える様な　分かりやすいものです。具体的には、エアコン・エコキュート・冷蔵庫に使われています。どこがそんなに優れているか、続けて聞いて下さい。


「電気を熱にするのは、もったいない？」
　
　答えは、イエスです。何故かと言えば、値段が高いからなのですが、ちょっと違う見方をしてみます。電気というエネルギーは、一般に電気そのものとしては、存在していません。水力で、タービンを回すとか、重油を燃やした火力を利用するとかして電気を作っています。そうすると、「１ＫＷの電力を作るのに、他のエネルギーを何ＫＷ使うのか？」と言う数値が、計算で出るのだそうです。この数値のことを、１次エネルギー換算係数とよびます。ちなみに、電力の一次エネルギー換算係数は2.85で、灯油・天然ガス等は、ほぼ1.0です。「牛肉1kgを作るのに、トウモロコシが何10kgも必要だ。」なんて言いますね。「電力は、エネルギー界の牛肉である」と言って良いでしょう。
　さて、例えば火力発電。2.85KWの熱を使って1KWの電力を作りました。その電力を電気こたつに流して暖を取りました。どんなに素晴らしい電気こたつでも1KW未満の熱しか採れません。どう思います。「熱にするなら、最初から熱で使えよ（怒）」と言いたくなりませんか。だから「電気を熱にするのは、もったいない」のです。エネルギー消費の面からみると、電気を熱にするのは、灯油を熱にするのより、2.85倍もったいないのです。　価格面からすると、もっと開きがあり、昼間電力1KW＝約23円に対して、灯油を燃やして1KWの熱を採るには、4円50銭で足ります。（45円/L 、約10KW/L ）


「ヒートポンプはどこがすごいか」

　この様に電気を熱に替えるのは、たいへんもったいない事なのです。「フル電化でゼロ円エネルギーハウスを造るのはやっぱり無理か」と天を仰ぐところですが、いよいよ真打ちヒートポンプの登場です。
　まず身近なところで、エアコンを例に取ります。質問１「今市販されているエアコンの中でもっとも省エネな機種の場合、1kwの電力で、何kwの熱（又は冷熱）を作れるでしょうか？」・・・
　答えは、なんと「６ｋｗ！！」驚きますよね、中学で習った「エネルギー保存の法則」は一体どうなってるんだ。私もこの話を最初聞いた時、全理解できなくて、ナショナルのエアコン事業部にチンプンカンプンな問い合わせの電話をしたりしました。私が、よたよたしながら理解した事、分かってみると簡単です。
　電気を熱に替える事例としてもっとも私たちがイメージしやすいもの、それは、「ニクロム線に電気を通して発熱させるようなケース」これを抵抗発熱と言います。この抵抗発熱で、1kwの電気を1kw以上の熱に替える事は、絶対にできません。これと勘違いするんですよね。
　ヒートポンプ（即ちエアコン）は、そうではなくくて、1kwの電力を使ってモーターを回すのです。モーターを回して空気を圧縮、又は膨張させます。空気は圧縮されると熱を出し、膨張すると熱を奪うのだそうです。（正確には、液化、気化が関係するようですが）私のレベルでは、圧縮＝温熱、膨張＝冷熱と理解して良い事にしましょう。「じゃあエアコンで良く問題にされるフロンは何をしていたのか ？」フロンは、この空気から採った温熱、冷熱を室外機から室内機に運搬するのに使われるようです。フロンの役割は、冷媒と言う事だそうです。
　こういうしくみですから　世界に冠たる日本の技術を持ってすれば、1kwの電力で6kwの熱量が採れても不思議ではありません。実際、国が省エネを施策とし、2004年省エネ基準なる物を打ち出してから、2004年を待たずして、２年も前に、2004年基準をクリアーした凄いエアコンがどんどん市場に出たのです。この１ｋｗの電力で何kwの熱が取れるかという性能を、成績係数[COP]と呼びます。例えば、1KWの電力で、6KWの熱が採れるエアコンは、COP＝6.0と表示されます。エアコンを選ぶ時には、このCOPが何より大事で有る事は論を待ちません。


良くできすぎた話

　ついでに、ヒートポンプのもう一つ優れたところ。空気を原料として窒素肥料が作れるらしいのですが、ヒートポンプも、まさしく「空気を原料に熱を作っています。」
　空気はタダです。誰の許可も取らずに使えます。その上、空気から熱を採ったとはいえ、空気の質は何ら変わっていません。元の空気がきれいなら、熱を採った後の空気もきれいなはずです。また、熱（冷）を採ったと言っても、もともと空気が持っていた熱を、人間に都合良く、温熱と、冷熱に振り分けただけで（例えば夏は、室内機からは冷風が出るが、室外機からは温風が出る）またどこかで混じって、元の空気の温度に戻るはずです。原料の性質を何ら損ねることなく、ほぼ永久的に利用可、しかもタダ。良くできすぎた話でしょう。（何かおかしいところが有ったらどなたか教えて下さい。実は話がうますぎて不安）


いよいよゼロ円エネルギー
　
　さて、ヒートポンプを利用して、データＣをベースにゼロ円エネルギーハウスをシミュレーションします。
①給湯コスト　データCで使用されている電気温水器の器具効率（COPと言っても良い）は、0.85です。対して、現在最高効率のエコキュートは、COP＝3.9(コロナ寒冷地用)、時間帯別電灯の夜間電力を利用すると、器具効率の差が、そのまま料金の差になってあらわれます。その結果として、48,100円の給湯電気料が、10,480円になり、37,620円の減額になります。
　
②暖房コスト　データCで使用されている蓄熱暖房機の器具効率は1.0です。かつ使用電力はすべて夜間電力です。データCの暖房費37,300円を、電力費7.37円/KWから割り出しますと、必要電力量＝4,820KWとなります。
　これを高COPエアコンで暖房するとどうなるか？現在のエアコンは、エコキュートと違い寒冷地用という機種がありません。寒冷地に強いとされるコロナから頂いた数値によっても、COP5.6のエアコンが外気温ー15℃では、COPは1.0になってしまいます。右欄に［計算式1］を示してありますが、高効率エアコンを使用して暖房すると、暖房に関する電気料は22,150円になり、14,790円の減額になります。
　暖房と給湯で、55,000円の減コストが目標でしたが、現時点では（37,620円＋14,790円）＝52,410円の減コストですから、目標にやや不足です。
　実は、暖房コストには、まだこの続きがあります。今月号は、ここで紙面が尽きましたので、この暖房コスト削減の続きと、照明家電コストの削減を、来月号の最終回で発表します。
　「真の省エネはディティールに宿る、ゼロ円エネルギーハウス完結編」と、ますますボルテージを上げて来月号に突入だー


［計算式1］
10℃[COP＝5.6]　2℃[COP＝3.09]　ー7℃[COP＝2.16] ー15℃[COP＝1.00] の数値より、データCの暖房電力量がPM11：00〜AM７：00に半分使用されると仮定し、AM７：00〜PM11：00の間のCOPを(5.6+3.09)÷2＝4.34と仮定し、PM11：00‾AM７：00の間のCOPを(3.09+1.0)÷2＝2.05と仮定するとその電気料は
●AM７：00〜PM11：00 2,410KW÷4.34×23円＋消費税＝13,410円
●PM11：00〜AM７：00 2,410KW÷2.05×7.37円＋消費税＝9,100円
合計＝22,510円（ー14,790円）と試算されます。

ゼロエネルギーハウス基礎編

ゼロエネルギーハウス完結編