ベストミックス暖房体験記

暖房エネルギーベストミックス探求記
床暖房、ガス＆灯油ファンヒーター、エアコンのスーパー性能をご紹介

あなたは３月企画の

番目のお客様です。２月下旬よりようやく暖かくりましたが今年は
本当に寒く、当社の灯油出荷も前年比１４０％を記録。皆様の暖房費も高騰したことと思います。
そこで今月は暖房エネルギーベストミックス探求記です。 NO2 2/28　文責　垣見裕司

新築家屋で実験中

私ごとで恐縮ですが１月企画でもご紹介した通り昨年１０月新築住宅に引っ越しました。
利用エネルギーは電力とガス、そして後から灯油も加わえて実験致しました。
ガスはＬＰＧと申し上げたいところですが、東京２３区内なもので、米軍横田基地近くの弊社瑞穂基地から配送するには経済合理性に欠ける距離なので、東京ガスにしました。
しかし当社のＬＰＧミニバルクローリーも既に２台になりましたので、７年後の燃料電池が本格化する頃?には、５００ｋｇのバルクタンクとともに、ＬＰＧ燃料電池ライフを堪能してみようと思います。

省エネ性能が倍増した電気エアコン

まずメイン空調はやはり電気エアコンです。業務用、特に電気エアコンですとキューピクルを置かなければならない場合はＧＨＰの方が優位ですが、一般家庭において各部屋別空調をする場合には、価格、品揃え、メンテナンスを考えるといイニシャルコストを回収しきれないという事は、正直に申し上げておきたいと思います。
また以前の賃貸マンションに残してきたエアコン（90年製）は、まだ使えたのですが最新モデルと比較しその省エネ性能に驚きました。ずばり半分になっているといっても過言ではありません。三菱電機オフコンユーザー会の会長をしている関係で、三菱電機静岡製作所（エアコン製造）に昨年訪問しましたが、１０年前のバブル時代はパワーを誇っていたのが７年前ぐらいから環境重視も含め徹底した省エネ性を追及し始めたそうです。

快適過ぎるのが唯一の欠点？、床暖房

家族の居住時間が最も長い１階の食堂と居間にはガス温水循環式床暖房を設置しました。色々な大きさの床下温水パネルを置いて接続していきますが１０畳でだと２０万円ぐらいで出来るのではないでしょうか。熱源はそれに対応した給湯器がありますから、若干高くなる程度です。新築なこともあり想像した程は高くはなかったという印象です。また電気エアコンは関東以北の気候で考えれば暖房の方が苦手ですから、むしろ床暖房をメインに、そしてエアコンを補助として考えるのがよいようです。カタログによるランニングコストは、外気温５度木造８畳１日８時間で月４２００円だそうです。右写真はその蓋をあけた状態と、締めた時の写真です。

さて使用体感は誠に快適です。床暖房をしなかった２階寝室が、相対的に寒く感じてしまうこと。大人の我々はいいとしても、子供たちの寒さに対する抵抗力や本来体がもっている免疫力が弱まるのではないかを心配しているなど贅沢なレベルで悩んでいる程です。唯一の欠点は、始動後３０分ぐらいしないと暖かくならないことですが、繰り返し使えＯＮＯＦＦがそれぞれ２回分記憶できるタイマーと温度センサー付のコントローラーがありますから、それをこまめに使えば弱点も補えます。

ガスファンヒーターも使用しました

床暖房の唯一の欠点をおぎなうために、食堂に引いておいたガス栓（本来は食卓での煮炊き用）を利用してガスファンヒーターを補助暖房として使うことにしました。98年製ですが不完全燃焼防止装置、立ち消え安全装置、過熱防止装置、転倒時ガス遮断装置などがしっかりついており、朝起きて手を当ててちょっと暖たまりたい時などは最高です。また毎日セットしなければなりませんが、おはようお休みタイマーなども個別についています。
さてその結果、電気エアコンは１階では全く使わなくなってしまったので、電気エアコンとガスヒーターとの使用料金比較は出来ませんでしたが、１ヶ月のガス代は、１２／２０から１／２２の１ヶ月間（34日）で２１，１８４円となりました。（床暖房他一般給湯含む）

至れり尽くせりの安全設計

まず耐震自動消化装置ですが、転倒どころかちょっと動かそうとしただけでもカチッと作動し自動消化されてします。酸欠等不完全燃焼防止装置は、炎の長さを感知し、異常値になると消化されるそうです。（但しこれはテスト出来ず）また最大３時間になるとボタンで確認しないと一旦消化する消し忘れ消化装置、温度によって自動的にパワーが調整される燃焼制御装置、過熱防止装置、停電安全装置、点火安全装置などがついており、本当に至れり尽せりの設計です。万一噴出し口に触っても「あちっ」という程度で火傷になることはありません。また燃焼時の臭いは無く、消化時に若干臭いますが、壁紙が汚れる心配は、時代錯誤的であったようです。その結果、本来は廊下や階段や２階の廊下等や家全体の補助暖房の予定が「格上げ」となり食堂と居間のメイン暖房になりました。またガスと違って電気コンセントさえあれば移動出来るので、我が家にとっては大変便利です。

都市ガス代は、いくら減ったのか

１/２３から２/１９までの１ヶ月(２８日)で１４,４９３円、前月比６,６９１円も削減出来ました。しかし灯油を使い始めたのは１/２７ですから、ガスヒーターを５日間使用しており、もう少し多い8千円/月（6,691*(30/25)）程度の節約効果はありそうです。一方灯油は毎週１缶弱（18Ｌ）でしたから４５円/Ｌ（当社田無店頭）で８１０円とすれば月３２４０円でコストは半額以下に出来ると言えるでしょう。
但し、前月の使用日数は３４日、今月は２８日。前月は年末年始等で在宅時間が多い？。前月と今月の寒さが同じか等の違いはあるので、あくまで目安でお考え下さい。

電力、都市ガス、灯油の１万ｋｃａｌ当たりのコスト計算

電気は９社平均で１ｋｗ（＝８６０Ｋｃａｌ）約２３円で、１万kacl＝２６７円
東京ガス当該地区は１３Ａ、１ｍ3で１１０００ｋｃａｌ＝約１２０円、１万kacl＝１０９円
灯油は１Ｌ、８２１０ｋｃａｌ（真発熱量）＝約４５円、１万kacl＝５４.8円
以上の通り供給エネルギーの価格比は、電気：都市ガス：灯油で約５：２：１となりました。
また灯油ファンヒーターの仕様書による性能数値も、暖房出力３ｋｗ＝２５８０ｋｃａｌで燃料消費量は、０．313Ｌ／ｈですから、こちらから１万ｋｃａｌのコストを出しても0.313x45x10000/2580=54.6円という数字となり機器の実測性能からも上記理論値とあっていることが分かります。
ちなみにこの石油ファンヒーターは定価こそ３万円台でしたが、激安店のシーズンエンド価格の１３８００円で購入したので、投資費用も１シーズン以内で元が取れそうです。

空気は、熱交換式換気扇（ロスナイ）でいれかえよう

では一番肝心な空気の入れ替えはどうしたのでしょうか。
実はファンヒーターの使用することも想定して食堂と居間には熱交換式換気扇を設置しました。三菱電機製のロスナイという製品で、室内の空気は外気といれかえる際、例えば室内２０度の排気熱を利用し、外気温０度の空気を約１５度暖めながら、室内に入れるすぐれものです。（右上参照、同社のカタログより）普通の換気扇よりは、やや高いのですが、熱効率からは、考えておきたい１品です。また灯油なりガスなりファンヒーターのカタログや説明書には「締め切った部屋では１時間に１回以上１分程度以上、窓をあけて換気が必要」と書いてありますので、換気扇がなければ、機器の安全装置を過信せず、原則は守った方が良さそうです。以上が暖房エネルギーベストミックス？、いや単なる我家の節約大作戦でしたが皆様のお役に立てれば幸いです。

期間消費電力？、ＣＯＰ？、って何、その恐るべきエアコンの能力とは

さて本当は前項目で終わるはずでしたが、勉強していくうちにエアコンの恐るべき性能に気が付いてしまいました。石油業界人としては大変迷いましたが、その事実をお話ししたいと思います。
まず期間消費電力とは日本冷凍空調工業会の規格で、次の条件で運転したときの機器の消費電力等を比較する為の試算値ことです。
　１．外気温度は東京をモデル、　２．設定温度は、暖房時２０度冷房時２７度
　３．使用期間は、暖房10/28-4/14の5.5ヶ月、冷房6/2-9/21の3.6ヶ月、
　４．使用時間は6：00-24：00の18時間、　５．平均的な木造南向き洋室
　６．部屋の大きさは各機種に見合った広さで、例えば2.8ｋｗクラスなら10畳です。
またＣＯＰはエネルギー消費効率の略で、使用した電力の何倍の能力を出せるかの値です。
電熱器や赤外線ヒーターは、電力をそのまま熱に変えるで、エネルギー保存の法則を持ち出すまでもなく効率は１以下ですが、エアコンは冷媒の圧縮（熱の発散）と気化（熱の吸収）を電動ポンプにより繰り返すことによって、暖房なら外気から熱を奪い室内へ移動、冷房ならその反対、という熱の移動をやっているのだけなので、実は消費電力の数倍の出力が可能となっています。
実は近年この期間消費電力やＣＯＰが大幅に向上しています。２８型で以下の通りです。
　　　　部屋の広さ１０畳程度の２８型クラスによる期間消費電力の推移

項目	９１年	９３年	９４年	９５年	９６年	９７年	９８年	９９年	００年	０１年
Ｔ社２８型電力	--	1988	1452	1342	1208	1177	1108	990	969	922
冷暖房平均COP	--	--	--	3.66	3.94	4.00	4.02	4.90	5.30	5.77
Ｎ社２８型電力	1874	--	--	1469	1316	1218	1195	1067	1047	939
冷暖房平均COP	3.25	--	--	3.45	3.76	3.84	3.84	4.55	5.04	5.66

この業界トップのエアコンで１０畳洋室南向きの年間空調費は２３円/ｋｗとして僅か ２１,２０６円。
空調期間は約9ヶ月ですから月平均では２４００円。これは驚くべき数字です。

究極の省エネ節約法は

さて当家の28型エアコンを調べて見ると、期間消費電力963ｋｗ、ＣＯＰ値5.10で99年11月製としてはまずまずです。さてヒートポンプエアコンは外気温により消費電力が違うことは容易に想像がつきますのでメーカーに問い合わせ、それを1kw＝860kcal=23円、１万kcalに換算してみました。
　外気温２度、暖房出力5.4ｋｗで消費電力1765Ｗ、１万ｋｃａｌ＝８７円
　外気温７度、暖房出力4.0ｋｗで消費電力 770Ｗ、１万ｋｃａｌ＝５１円
なんと外気温が７度まであがれば、もはや灯油５４円というランニングコストより安いのです。冷房の必要性から既に最新型エアコンが設置されているのであれば、ガス＆灯油業界としては脅威です。
ゆえに究極の使用法は、早朝深夜等外気温５度以下は灯油、６度以上は電気エアコンとなります。しかしこれは業界ＮＯ１の最新型のベストデータですし、自動車の10.15ｍカタログ燃費が現実的な使用では6-7割程度しか上がらないのは皆さんご存知の通りです。エアコン同士の性能比較にはなっても、これで灯油やガスが要らないということではないと思います。またイニシャルコストは約１０倍、移動出来ない、瞬間最大出力等も加味しなければなりません。寒い朝起きて、しゃがんで、手を擦りながら「うー寒っ」とおじさん的な声を上げて温まりたい人には、灯油やガスがよいでしょう。

燃料電池による電気とお湯の供給こそ電力業界の脅威だ

しかし近い将来、石油やガスは電気に太刀打ち出来ないのでしょうか。そんなことはありません。エアコンの性能がよいのであって電気が安い訳ではありません。視点を大きくして電気が２次エネルギーであることを思い出し、発電時のＣＯＰを考えると約３５％です。そして５％の送電ロスを加えると３０％。一方ガスや灯油で燃料電池システムで、電気とお湯を作ればＣＯＰは８０％。ガスや灯油をそのまま燃やすのではなく、水素を取り出して使えば十分競えることが分かります。更に申し上げれば、電力業界にとって最大の脅威なのではないでしょうか。我が家の暖房ベストミックス探求記でしたが、やはり大きな結論になってしまいました。業界の皆さん燃料電池の開発を急ぎましょう。