ホームインスペクター大下達哉の「建物調査(インスペクション)日記」

「バターを斧で切ってはいけない」

イギリスの建築批評家、レイナー・バンハムの言葉。
バターを切る時には、それに適した大きさのバターナイフを使うのが普通で、斧のような大きいものは使いません。

最近寒くなってきましたが、住まいの暖房はだいたい20℃前後。しかし、灯油やガスストーブを使った場合、熱源の温度は数百℃になります。熱源の高さでいうと、これはバターナイフではなく、斧と言えるかもしれません。

そこで利用価値の高いのが、太陽熱温水器。屋根の上に載せて温水を作る装置です。1980年代によく用いられましたが、最近はあまり耳にしません。、太陽光発電の方がよく耳にします。

太陽光発電は太陽のエネルギの10％程度しか電気になりません。それに対し、、太陽熱温水器の効率は50～60％前後。太陽光発電よりずっと高効率なのです。

太陽熱温水器は、設備費用が比較的安いため、費用対効果が高いとされます。構造もシンプルで、いわゆる(良い意味で)枯れた技術なので、性能や耐久性にもこれまでの経験があります。

一般的な商品で、夏は70℃、冬でも40℃の温水が作れます。高性能のものを選ぶと、冬でも50℃程度になります。(いずれも太平洋側、快晴の場合)
これを夏はお風呂に、冬は暖房に使えば、ＣＯ２の発生はなく、とってもクリーン。先の「バターを斧で切ってはいけない」で言うと、バターナイフに相当する熱源でしょう。

このように、建築地によっては、十分検討する価値のあるものです。
マンションの屋上は大抵何も使っていないので、ここに、太陽熱温水器や太陽光発電装置を置いたら、住んでいる方に大きなメリットになる可能性があります。

マンションでも、外断熱で建物の省エネを進めれば、建物の暖房の多くを太陽によってまかなえるかも知れません。（日射のエネルギは、水を温めることに使われるので、最上階の方にとっては、夏の暑さ対策にもなります。）

マンションの宣伝に有名人を使っても、その効果はマンションが完売するまで。20年経ったら誰も覚えていないでしょう。
有名人を使うことによる広告宣伝費を、、太陽熱温水器のようなものに先行投資してくれたら、そこを買って、住まわれる方には長期に渡ってメリットがあります。

太陽熱温水器。
省エネや地球温暖化が各所で言われる今、そのクリーンさと実用性の高さから、再び見直されても良いものであると思います。

現在のマンションや一戸建ては、冬の時期にそれぞれの部屋で暖房器具を動かして暖房を行う、局所暖房が普通。
各所での暖房をやめて、熱源を１箇所だけに設置し、そこから全ての部屋・住戸に熱源を送ることを、セントラルヒーティングといいます。

局所暖房	セントラル ヒーティング	地域冷暖房

家やマンションに熱源を置かず、ゴミの焼却場や専用の熱供給設備(地域冷暖房プラント)から、各住戸・マンションに熱源を送ることを、地域冷暖房といいます。

日本では、1970年に大阪の千里中央地区を最初に、関東では新宿、芝浦、箱崎、幕張、後楽園、台場、汐留、六本木、丸の内などに地域冷暖房があり、現在では全国に約１５０地域があるようです。

地域冷暖房にすると、ガス、電気、石油だけでなく、河川水・海水、下水処理水の熱、清掃工場の排熱、ビルの排熱、発電機の排熱も利用できることから、全体として省エネルギー性能が高くなり、地球温暖化の防止になります。

実際に、後楽一丁目地区での地域冷暖房では、下水道の熱が、大阪の天満橋一丁目地区の地域冷暖房では、河川水の温度を使っています。

個人レベルで出来るのは、セントラルヒーティングまで。地域冷暖房にする為には、自治体や開発業者の協力が不可欠。

私が今すぐにでも出来そうだと思うのが、住戸数が300戸を超えるような大規模マンションでの地域冷暖房。各住戸のバルコニーに設置され、美観を損なうエアコンの室外機は不要となり、全体として省エネルギーにもなります。

将来的には、まずセントラルヒーティングに。次に地域冷暖房に進むと思いますが、まだまだ長い時間がかかりそうです。

夜のニュースで、燃料電池を採用した住宅が取り上げられていました。
放送されていたのは、ガスでタービンを回して、電気と温水を得るタイプ。

夢のエネルギーなどと言われることもありますが、住宅向けとしては実用的にはまだまだハードルが高いと思っています。

放送中の画面にも少し写っていましたが、住宅向けのものは発電量がたったの 1kW。つまり(日本の一般家庭の場合)、10アンペア。
テレビをつけたまま、ドライヤーを使うと、それで電気の容量オーバーです。

太陽光発電は、4kWの商品がよく使われているようですが、これだと40アンペアとなり、かなりの部分がまかなえます。しかし、10アンペアでは一般家庭にはとても足りません。一人暮らしでも難しいでしょう。

また、普通の家の場合、電気が必要な時間帯と、温水が必要な時間帯は違うのが問題。この時期、昼間はエアコンを動かすために電気が欲しいのですが、燃料電池の場合、電気を作ろうとすると温水まで出来てしまいます。

夜に使う分のお湯が出来たら、それ以上の熱は無駄で、温暖化の原因と言えなくもありません。

このようになってしまうのも、現在の住宅用燃料電池は、発電能力よりも、発熱能力の方が大きいため。
電気を得るとオマケに温水が出来るのではなく、温水を作ったオマケに電気が出来ている状態です。

一般家庭がまかなえるほどの電気を作ろうとすると、温水が余ってしまって使い道がないため、現状では発電量を１kwに抑えざるを得ないのが現状でしょう。

温水を得るのであれば、日射量の多い日本では、太陽熱温水器が最も有望だと思っています。大気を汚さず、電気も使わず、エネルギー効率は太陽光発電の５倍以上。エネルギーは形を変えないほど効率が良いとされる例です。
導入コストも太陽光発電や、（補助金がたくさん付いた）燃料電池よりも安価です。

2004年12月14日のエントリーにも書きましたが、太陽熱温水器はもう１度見直されても良いものだと思いますが、いかがでしょう。

タイヤメーカーのテレビCMで、砂漠の中で発電している映像が流れています。

長時間録画をした映像を早送りすることによって、パラボラアンテナのような金属板が、太陽の向きを追っているのが分かります。

そのCMの中の中で、「太陽光発電で、CO₂削減」と書かれています。

あの場所は、カリフォルニア州　モハベ砂漠のものですが、正確には、太陽「光」ではなくて、太陽「熱」発電でしょうね。

太陽熱発電は、パラボラアンテナのような金属板の焦点部分でオイルなどを高温にし、熱交換器で、水蒸気を作ったり、スターリングエンジンを使ったりしてタービンを回し、発電する方法です。 →参考：wikipedia

ＣＭで流れているのも、一戸建ての屋根の上に乗っているような、平らな太陽光パネルではなく、アンテナタイプのものですよね。
モハベ砂漠でも使われている最新のシステムでは、集光器～送電網までの総合効率が29％にも達するとか。これは、凄い効率です。

一般的な太陽光発電のパネルの変換効率は、10％前後ですから、約2倍の効率です。

研究者の間では、大規模に設備を作る場合には、太陽光発電よりも太陽熱発電の方が、はるかに費用対効果が優れていると聞いたことがあります。
モハベ砂漠での結果を見ても、そう言われているのが分かります。

日本でも、1981年に香川県仁尾町で世界発の太陽熱発電が行われています。
今は実験が終わったため、撤去されていますが、25年前よりも技術的には向上しているはず。
現在の技術を使って、日本でも再び太陽熱発電の検証実験が出来ないものなのかと、思っています。

一戸建て品質チェックの現場に行く途中にあった、銭湯の煙突。

遠くから見ても、かなりのひび割れ。
目視で十分わかる幅なので、かなり大きいと思います。
近くには住宅や駐車場もあり、倒れてきたら・・・と思うと怖いです。

銭湯の裏側にたくさん木材が積んであったので、熱源は木材なのでしょう。
銭湯の熱源の多くは、木材から重油へと変わり、最近は都市ガスに変わってきています。
都市ガスに変えるのは、燃料費そのものの価格差もありますが、重油と違って都市ガスは燃焼によるススなどが少ないので、ボイラーのメンテナンスが楽だという理由もあります。

都市ガスの場合、高い煙突が不要となるため、重油からガスに変更する際に、煙突を取り壊すのが多いでしょう。

ガスで発電する燃料電池（ガスコージェネ）は、家庭用のものは私は否定的。発電量が1000ワットと小さく、発電量よりもお湯を作る量の方が多いためです。最近では、それでもお湯が余るため、700ワット程度へと発電量が下げられているようです。

しかし、銭湯であればガスコージェネは魅力的。
ガスを燃やす場合、ボイラーだとお湯だけですが、ガスコージェネであれば電気が得られます。

問題は導入費用。
家庭用の燃料電池は、補助金が付いてもまだまだ高いので、銭湯で使える能力のものとなると、かなり高くなるのは間違いありません。
実際にガスコージェネを使っている銭湯もあるようですが、規模は大きめ。

東京都内の銭湯は、東京都浴場組合に入っていると入浴料金は現在450円。
最近は自宅にお風呂があるのが普通なので、昔のような客足はなく、ガスコージェネを導入するのは金額的に難しいのではないかと思います。

銭湯や、温泉、宿泊施設のようなところは、熱の需要が多いところ。
ガスコージェネの導入だけでなく、ボイラーの排熱、排水のお湯からヒートポンプで熱を汲み上げたり、換気扇から出て行く熱を再利用したりと、まだまだ効率化できそうなポイントはたくさんあると思っています。

私は、温泉や銭湯が好きなので、休みの日など家族で行くことも多いのですが、その度にお湯の熱源や利用方法などに興味がいってしまいます。
職業病でしょうか。

先月軽井沢に行ったとき、星のやに寄る機会がありました。（泊まった訳ではありません）
星のやは、企業再生のカリスマとして知られる、星野佳路さんが代表を務める星野リゾートの宿泊施設の1つで、以前にNHKのプロフェッショナルの流儀でも取り上げられました。

以前から、この施設は見てみたいと思っていました。
なぜなら、星のや 軽井沢は、環境への取り組みに積極的であることを知っていたからです。
星野リゾートの社内か、あるいはサポートする会社に、建物や設備の省エネルギーに詳しい人が居るのは間違いないと思っています。

まず、星のやでは、送迎などの車に使うガソリン以外、灯油や石油などを一切燃やしていません。
厨房用のLPGは使っているものの、暖房や温泉温度の管理には、地中熱のヒートポンプを使っています。
一般的なホテルや宿泊施設は、暖房に重油や灯油を燃やしていますので、大きな違いです。

ヒートポンプはエアコンで一般的です。
エアコンで暖房する場合、外気の温度利用していますが、外気温が下がるほど効率が下がってしまいます。

しかし、地中であれば、真冬の時期でも氷点下になることはありませんので、効率が保てます。
星のやでは、地中から熱を取り出すための井戸が深さ400mあり、取り出す温度は25度のようです。
外気温度と比べると、かなり有利です。

400mもの井戸を掘るとかなりのコストがかかるので、初期費用の面から地中熱ヒートポンプは一般的には使われません。
しかし星のやは、宿泊施設＋温泉という熱需要がとても多い建物ですので、投資回収費用は、わずか約 2年。
初期費用がかかっても、すぐに回収できてしまうということです。
2年を経過した後は、一般的な灯油や重油でのボイラーで運転した場合との差額が、そのままコストダウンになります。

ヒートポンプは、地中熱だけでなく、温泉の排湯でも使われています。
これは、流し終わったお湯を、そのまま捨てるのではなく、排湯槽にお湯を溜めてヒートポンプで熱を奪った後、捨てるというもの。
放流温度が下がりますので、河川の環境保護にも役立ちます。

排湯は40℃近くありますので、外気を利用するヒートポンプよりもさらに有利です。

星のやの建物を実際に見たのは、少しだけなのですが、建物そのものの省エネに配慮していると分かるのが、右の写真。

枠は木製。そして、サッシはトリプルガラスです。
風除室でさえ、Low-E ペアガラスが使われていました。

全部を見たわけではありませんが、南側は日射取得を増やすためにトリプルガラスにしているのかも知れません。

余談ですが、このサッシ部分、木製の枠部分と、水切りの板金の位置関係が間違っているような・・・。

もう1件、星野リゾートで凄いと思ったのが、北海道 トマムにあるツインタワーの外断熱改修。

2004年に星野リゾートが、このツインタワーを含む、アルファリゾート・トマムの経営を引き継いだ後、外断熱に改修してしまいました。

その理由は、築後15年以上を経過し、外壁のプレキャストコンクリートの凍害被害が大きくなり、タイルの剥落などが起き、年間の補修費が700～1,000万円かかるからだとされています。

そもそも、氷点下 -30℃になる地域に、内断熱の仕様を採用した当初の設計もどうかと思いますが、全て外断熱に改修してしまった星野リゾートは立派だと思います。

ちなみにこの改修で、暖房負荷は30％減、修繕コストは30年間で 4億5,000万円の減になるそうです。

星野リゾートの他の施設において、どのような取り組みが行なわれているのか分かりませんが、他のリゾート会社でも、同様の取り組みを行なっていただきたいものです。

参考リンク

温泉排湯熱・地中熱ヒートポンプ利用　星のや軽井沢
　http://www.zeneral.co.jp/pdf/hoshinoya.pdf

ゼネラルヒートポンプ工業(株) 温泉排湯利用ヒートポンプシステム
（星のやのケースは19ページ目）
　http://www.geohpaj.org/information/doc/shiba.pdf

エネルギーは足下にある　地中熱という膨大な資源を活用せよ
　http://www.thinktheearth.net/jp/thinkdaily/report/rpt_26.html

星のや　エネルギー設計　松沢隆志さん
　http://www.hoshinoya.com/concept/energy.html

「トマム」の象徴、超高層ツインタワーが鮮やかに変身
　http://www.nikkeibp.co.jp/news/const08q2/575932/

3月5日付けの北海道住宅新聞に、日本スティーベルの新商品、ヒートポンプを使った、暖房熱源機が載っていました。

これまでラインナップが少なかった、ヒートポンプを使った暖房熱源機ですが、少しずつ数が増えてきました。

日本スティーベルは、蓄熱式暖房機や、高効率の熱交換換気装置を作っていることで知られています。（でも、ちょっと暖房や省エネに詳しい人でないと知らないかも？）

深夜電力を使った蓄熱式の暖房機は、1次エネルギーで評価されるようになる4月からの次世代省エネ改正により、どうしても不利になります。
そのため、このような商品の展開を図ってきたのかもしれません。

 この商品が、これまで出ているヒートポンプを使った暖房熱源機と違うのは、冷媒にCO2を使っていることでしょうか。

用途的に、R410Aの方が良いと思っていましたが、R410Aの場合、温水温度は、55℃程度の中温水が最大。床暖房に向いています。

CO2冷媒の場合、90℃近くの高温水になると思いますので、床下暖房などのの金属製放熱器（パネルヒーターなど）では、放熱量の観点から有利です。
55℃の温水の場合、どうしても90℃の温水と比べると放熱量が下がってしまうので、その分だけ放熱器を増やす必要が出てくるからです。

現時点では、日本スティーベルのサイトに、この商品は載っていませんが、ヒートポンプ技術を使った暖房熱源機は、ラインナップが少ないので、参入は大歓迎です。

この商品を合わせ、現時点で私が知っている、ヒートポンプを使った暖房熱源機は以下の通り。

　・三菱電機　エコヌクール
　・ダイキン　ホッとエコフロア
　・長府製作所　温水床暖房付きエアコン
　・コロナ　エコ暖
　・日本スティーベル　

床コンクリートスラブに、電熱ヒーターを埋め込み、深夜電力を使って蓄熱させるタイプの床暖房は、1次エネルギー評価で言うと、かなり悪くなります。
エネルギーを効率的に使うためにも、ランニングコストの面からも、これからは、ヒートポンプを使った熱源機が良いと思います。 

「ヒートポンプを使った暖房熱源ってなに？」
という方は、
「エコヌクール。ヒートポンプ式暖冷房システム。床暖房や床下暖房に」をご覧ください。

個人的には、寒い地域でも暖房能力が優れたエアコンを作っている、日立や富士通ゼネラルが、この分野に進出してくれることを願っています。
理屈はエアコンと同じなので、簡単ですよね！？

しかし、このようなヒートポンプを使った熱源機が多く市場に出されると、ガスの床暖房はかなりシェアが小さくなるのではないでしょうか。
ランニングコストの面で、ガスはヒートポンプに勝てないと思いますので、あとは初期費用が安くなるよう、多くの会社が参入してくれることを願っています。

ヒートポンプや電気に関する様々な展示が行なわれた、エネルギーソリューション＆蓄熱フェア'０９に行ってきました、

展示品には、個人向けの設備としては全く関係のない大規模な設備も。

例えばターボ冷凍機。
大規模なビルや、半導体工場など冷房負荷の大きなところで採用される設備です。
最も小さなものでも、定価で 4,000万円とか。
ちなみに世界最大のターボ冷凍機は、みなとみらい21の地域冷暖房に採用されています。

2009.06.01　世界最大の電動ターボ冷凍機を導入し、運転開始[PDF]
　http://www.mm21dhc.co.jp/pdf/090601_fix.pdf

ターボ冷凍機の何が凄いのかというと、その効率。
部分負荷（負荷が小さい場合）のCOPが、20を超える商品まで出ています。
半導体工場の実測において、年間の平均COPが10を達成したところもあるとか。物凄い省エネです。

これらの他、展示品で気になったものは以下のようなものです。

ダイキンのDESICA（デシカ）

以前のエントリー、「除湿を考える。コンプレッサー式・デシカント・ゼオライト式の除湿機か、再熱除湿式のエアコンか？」でも書いた、ダイキンのDESICA（デシカ）

これまでの方法とは違った方法で、効率よく除湿・加湿できる装置です。
給水設備が不要なまま、加湿できます。

エアコンを使っていると、一定の温度になったときに、湿度だけが上がっていく場合があります。
室温が設定温度になると室温を下げる必要がないため、それに伴った除湿ができないために起こる症状です。

しかし、このデシカのような方式であれば、そのような状態を防げるでしょう。

展示ブースでは、ストリーマDESICA（デシカ）という、消臭機能がついた商品も発表されていました。
病院や老人福祉施設で良さそうです。

ゼネラルヒートポンプ工業の「湯もでーるマルチ」

ゼネラルヒートポンプ工業は、一般住宅ではあまり馴染みがありませんが、様々なヒートポンプ商品を作っている会社です。
以前このブログで取り上げた、軽井沢の星のやでも、こちらの会社のヒートポンプが様々な箇所で使われています。

夏の時期に冷房を使うと、エアコンの室外機からは熱い風が出てきます。

「湯もでーるマルチ」は、この熱を使ってお湯を作るヒートポンプです。
お湯の需要と、冷房の需要がある建物で使えそうです。

調理場でお湯が必要で、冷房需要が大きいレストラン、ラーメン屋、うどん屋、そば屋、スーパーなどではどうでしょうか。
冷房だけでなく、お湯を作るエネルギーも効率としてカウントできるので、COPが6.19と高くなり省エネです。

矢崎総業の太陽熱集熱器対応型エコキュート

私の、2009年 7月29日号のメルマガでも取り上げた、この商品。

太陽熱を利用するということは、一次エネルギー消費や、CO2の排出という点から見ると、とても優れた商品です。

エコキュートの電気代が安いという点から、経済的には厳しい商品ではありますが、このような商品を発表・販売する矢崎総業は偉いと思います。

家庭用燃料電池 エネファームに 1台140万円もの補助金を出すのであれば、約 5件の家に約30万円ずつこのような商品にお金を出してこれまでのエコキュートとの差額を埋める方が、国全体として一次エネルギーを減らせると思います。

日本のヒートポンプ技術は世界一進んでいると言われています。
私自身、COPが4とか言われても、エアコンのCOPが6を超えている今日では、「ふぅん」で終わってしまいますが、世界的に見たらCOP4でも十分に立派です。

私は、長期的に見て100℃以下の熱需要に関しては、化石燃料からヒートポンプに置き換わり、ガスは厨房程度しか残らないと思っていました。

しかし、エネルギーソリューション＆蓄熱フェア'０９にあった、オール電化厨房を見ていると、厨房さえも危うい感じです。

ガスよりも冷房の熱負荷が小さいという点から、今後は店舗の厨房でも電化が増えていくかも知れません。