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ヒートポンプ給湯機は増エネ…?

2009 - 06/22 [Mon] - 21:57

マスコミも新型インフルエンザの話題を取り上げなくなりましたが、
WHOが【フェーズ6】に引き上げたのはご存知ですよね?
つまり、世界的大流行(パンデミック)が始まっているということです。
さらに新たな変異も確認され、今後毒性が高まる恐れもあります。
新型インフルエンザはまだ終息していないんですよ!
むしろ……

本番はこれから

備えあれば憂いなし――ということで、
マスクを購入しておきました。

マスク

前々から探していたんですが、
昨日【マツキヨ】で発見したので迷わずget
再流行が始まってからでは、
どこぞの不心得者が再び買い占めるやも知れません。 ネットオークションで高く売れる
みなさまも、早めに備えておくことをおススメします。

さて、本題です
最近の住宅機器には”新しい”言葉が次々に出てくるので、
一般の方はちんぷんかんぷん(?_?)だと思います。
その上、お値段も馬鹿にならない。
住宅機器が建設費に占める割合はどんどん増加しています。
おかげで、肝心の家の本体価格が低く抑えられちゃうのです。
なんか、本末転倒のような疑問を感じるまにあっくです。

ところが、
省エネ住宅機器の実際の効果はよくわからない。
宣伝によるイメージが先行しすぎてるんじゃないでしょうか?
電力会社が中心になって普及が推進されているのは自然冷媒ヒートポンプ給湯機。
その愛称がエコキュート(EcoCute)です。

空気でお湯を沸かす環境にとっても優しい給湯機

宣伝が上手いですね~
でも「空気でお湯を沸かす」ってどういうこと?
そこで、シートポンプ給湯機の仕組みを勉強しちゃいましょう!

ヒートポンプの仕組み

ヒートポンプはエアコンや冷蔵庫にも利用されている技術ですが、
冷媒にフロン類ではなくCO2を用いるのがエコキュートの特徴です。

  1.熱交換器のファンを回して大気中の熱エネルギーを集める
    →→→冷媒が暖かくなる
  2.コンプレッサー(圧縮機)で冷媒を圧縮する
    →→→冷媒はさらに暖かくなって高温となる
  3.熱交換器で冷たい水道水に熱を放出する
    →→→冷媒は冷たくなる
  4.膨張弁で冷媒を膨張させる
    →→→冷媒はさらに冷えて空気より冷たくなる

【1】で大気中の熱を汲み上げるので”ヒートポンプ”って呼びます。
これを【2】で圧縮して高温にし、
その熱エネルギーでお湯を焚くわけですね。
もともとはカーエアコンの脱フロン技術として研究されましたが、
もの凄い高圧を加えなければならないため実用化に至りませんでした。
その技術を家庭用給湯機に流用したのがエコキュートなんです。

エコキュートの長所としていわれるのがエネルギー消費効率の良さ。
ファンの駆動や圧縮機で電力を消費しますが、
その何倍ものエネルギー(熱)を生み出すんです。
このエネルギー消費効率をCOP(成績係数)といいますが、
最新機種では COP=4.5~4.9 という性能をたたき出しています。
これはつまり……

投入エネルギーの4.5~4.9倍のエネルギーを生み出す――っていうことです。

投資したお金が増えるようなもんですから、
確かにとっても環境に良さそう\(^o^)/

ただし、エコキュートには問題点も指摘されているようです。
”空気の熱を集める”わけですから、
空気が冷たかったら効率が悪くなるでしょ?
つまり外気温が低くなると効率が落ちるんです。
でもお湯が欲しいのは寒い時期なんですよね~

さらに空気中に広く薄く散らばったエネルギーを集めるため、
お湯を焚き上げるのに時間がかかります。
そこで深夜電力を利用し、
長い時間をかけてゆっくり焚いたお湯を溜めておくわけですね。
でもポットのお湯も時間とともに冷めちゃうでしょ?
それと同じで貯湯タンクの断熱性が非常に貧弱なため、
ここで25%もの熱損失を生じるといわれています。
ただ瞬間直接加熱式エコキュートが普及すればこの問題は解決されます。
ちなみに、タンクのお湯は”飲用不適”ですからね! 飲んじゃダメですよ

ところが、まだ問題がある!
給湯機の段階だけで考えればCOPは高いのですが、
使用する電力は発電所で発電されます。
その際、火力発電所のエネルギー効率は44%程度です。
さらに各家庭に電力が届くまでの送電ロスが4%ありますから、
最終的なエネルギー効率は約40%となります。
そこで、エコキュートのCOPを 4.5 とした場合のエネルギー効率は……

  4.5×0.4=1.8(180%)

随分低くなってしまいますが、
それでも瞬間式ガス給湯器(80%)よりも省エネみたい。
水蒸気の潜熱を回収するエコジョーズ(潜熱回収型ガス給湯器)でも95%です。

しかし、エコキュートの実際のエネルギー効率はずっと低いようです。
住環境計画研究所の調査によって、
東京で約0.6程度でしかないことが明らかにされました。
こうした実際のCOPを実働COP(システムCOP)といい、
より使用実態に即した数値といえます。
ところが使用地域や使用条件によって大きく異なるため、
メーカーのカタログにはいっさい記載されていません。

住環境計画研究所のデータは古いものですが、
村川三郎先生(広島大)らが行った「COP=4.54」の新しい機種のデータがあります。
それによれば全国の【実働COP】は2.09~1.69で、
平均は 1.82 とされています。
詳細については地球環境と大気汚染を考える全国市民会議(CASA)のまとめた、
『環境面からみたオール電化問題に関する提言』をご覧ください。
その12頁からエコキュートの分析が紹介されています。

エコキュートの【実働COP】については浅野良晴先生(信州大)の研究もあります。
それによれば長野県の冬(1月)の使用環境では、
COP=4.6の機種の【実働COP】はさらに悪い 1.44 ということです。
こうした調査研究を踏まえれば、
北関東での【実働COP】は1.5~2.0程度なのかもしれません。
仮に「実動COP=1.8」としたときの総合的なエネルギー効率は……

  1.8×0.4=0.72(72%)

あらあら、たいしたことありません(>_<)
この程度なら従来型の瞬間式ガス給湯器よりもエネルギー効率が悪い!
大々的に宣伝しているイメージとはちょっとかけ離れていませんか?
そこでエコキュートは省エネではない、
かえって増エネ――っていうご批判もあるわけ。

ただしエコキュートは電力を使用するので、
既存のインフラをそのまま利用できるというメリットはあると思います。
その上、原子力発電の比重を増していけばどうなりますか?
そうなればCO2の排出量も減るわけだから……

温暖化防止になる

【低炭素】をめざすなら、それでOKなんじゃない?

エネルギー資源があと何年使用できるかという数値が可採年数(R/P)です。
可採年数は「確認可採埋蔵量」を「年間生産量」で割った値ですから、
採掘技術の向上によって「確認可採埋蔵量」が増えればR/P値は大きくなります。
「年間生産量」が減少する、つまり使用量が減ってもR/P値は大きくなります
ここで2007年の可採年数を『BP統計』から紹介するとこんな感じ……

エネルギー資源の可採年数

石油の可採年数は「42年」ですが、その前にピークがやってきます。
そのとき石油危機に見舞われるっていうのが石油ピーク論でした。
ただし石油の「年間生産量」を減らせば、
石油の可採年数はもっと大きくなります。
そこで石油を長持ちさせる代替エネルギーとして有力なのは、
資源が豊富なウランになりませんか。
しかも原子力発電ならCO2が発生しない!

ただし、原子力発電には「放射能」汚染の危険が付きまといます。
厳密にいうと「放射能」という言葉は、
放射線を出す能力、もしくはその能力を持つ物質――を指します。
実際には”放射線”という意味で誤用されるケースが多いのですが、
国際がん研究機関(IARC)で【グループ1】に分類される主なものを紹介しましょう。
【グループ1】とは「発癌性が認められる」ものです。

  1.化学物質
    アフラトキシン(カビ毒)、砒素、アスベスト、ベンゼン
    カドミウム、ホルムアルデヒド、マスタードガス
    2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-パラ-ダイオキシン(ダイオキシン類)
    γ線α線β線、石英結晶、太陽光
  2.混合物
    アルコール飲料、コールタール、Wood Dust
  3.環境
    煙草が喫煙される環境

有名な名前が並びますが、「太陽光」、つまり”紫外線”も要注意なんですよ。
珪藻土に含まれる「石英結晶」を問題視する指摘もありますが、
家の壁に珪藻土を塗ったからといって発癌リスクが増える心配はないでしょう。
それ以上にまにあっくが見過ごせないのはWood Dust
つまり”木工粉塵”です。
これについては後で取り上げますね。

とりあえずここで確認しておきたいのは、
「γ線」「α線」「β線」、つまり”放射線”には発癌性があるっていう点です。
日本人は”放射線”の恐ろしさを肌身で知っているため、
原子力利用に対する抵抗感が強い!
そこでできるだけ原子力発電への依存度を低めるためには、
【低炭素】ではなく【省エネ】をキーワードにしなければなりません。

でもそうなると、エコキュートはたいして効果的じゃないっていえそうです。
【低炭素】と【省エネ】は同じように見えるけど、
こういうところに違いが出てきます。
決して、【低炭素】=【省エネ】ではないんですよ!
おまけに高圧コンプレッサーを使っているので、
故障しやすく修理代も高額になるのを承知しておいてください。

さて、
石油の代替エネルギーとして天然ガスも注目されています。
そこでこちらを活用しようというのがエネファームっていうわけ。
それじゃ~、エネファームは石油ピークの救世主になるんでしょうか?
面白いことに、
エコキューを批判してエネファームを宣伝するのは石油会社やガス会社です。
どちらも環境に優しいって競っているけど、
その本音は仁義なきシェア獲得競争なんですよね(=_=)

電力会社 石油会社・ガス会社

そんなことに人類の未来が左右されたんじゃたまらない
とうことで、明日のお題は……

  エネオス
   エネゴリ
     エネファーム
  です(*^_^*)


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