UTのお家

太陽熱温水器

家を建ててからこれはやっておけばよかったと後悔しているのが太陽熱温水器を付けなかったことです。

 

 

昔はテレビで頻繁に宣伝していて屋根に銀色の集熱パネルと貯湯タンクが付いた家を見かけたものですが施工不良や強引な契約等の問題があって廃れてしまったようです。しかし、太陽光発電は現状では太陽のエネルギーを２割弱しか利用できていないのに対し太陽熱温水は4割から5割程度も太陽のエネルギーを利用する事ができるため大変エネルギー変換効率が高いのが特徴です。

 

 

集熱パネルと貯湯タンクをセットで設置すると定価ベースで50万円ぐらいするようですが、エコキュートを導入するのであれば貯湯タンクを共用できるので太陽熱温水が半額程度の追加費用で利用できるようです。作っているメーカーは少なく、たまたま我が家のエコキュートの製造元である長府製作所がそういった優れものを作っていました。新築を検討していた当時はエコキュートのカタログは見ていたのに太陽熱温水器には気が付きませんでした。。

 

 

○通常のエコキュート

これは我が家に設置した375リットルのモデルで85万円程度の定価です。貯湯タンクが460リットルのものは96万円程度です。我が家は断熱性能が良くお風呂が寒くないのでお湯を最低限しか湯船に張らないのと節水シャワーを導入しているので冬でもお湯は貯湯タンクの３分の１程度しか使っていません。 

 

 

 

○太陽熱利用エコキュート

エコキュートと一体となった製品で商品名はエネワイターとわかり易いです。貯湯タンクの大きさが違うので一概に比較できませんが、通常のエコキュートとの差額は27万円程度です。屋根に付く集熱ユニットは単純な構造なので20年以上は持つそうですし結構スタイルも良いですね。

 

 

 

○太陽熱温水器

貯湯タンク一体モデルは格安で商品名もエコワイターとバツグンです。一般家庭でも春から秋はこれだけで給湯は大丈夫らしいです。我が家なら冬もこれで十分な貯湯量ですが、天気が悪い日が続くとお湯が足りなくなると想定されます。ワイドタイプやこれを２台つければもしかしたら給湯は全部太陽熱で賄えるかもしれません。

 

 

○果たしてお得か？

どれくらいお湯を使うのかによって効果が異なると思いますが、一般家庭の場合は年間の半分ぐらいの給湯を太陽熱温水器で賄えるようで、我が家のようにお湯の使用量が少なくて済む住宅の場合は全部の給湯を賄えると思います。全部賄えた場合は月平均の給湯電気代が1,500円程度だとすると年間18,000円お得となり、エコキュートの付いたモデルだと定価ベースで15年で元が取れる計算になります。太陽熱温水器の実勢価格はもっと低いと思うのでもう少し費用対効果はあると思いますが高額なヒートポンプユニットは稼動が少なくなるので寿命が延びるかも知れません。深夜電力でお湯をほとんど沸かさず、深夜の暖房は電気以外で賄っている住宅であれば深夜電力契約を止めた方が昼間の電気代が下がるためトータルの電気代が安くなる可能性もあります。

○エコキュートの効率を上げるには

太陽熱温水器は付けないとしてもエコキュートの効率アップはしたいところです。エコキュートの室外機は熱を空気から回収するので逆に冷えてしまうのですが、特にお湯を沢山使う冬は気温も低いのでさらに室外機が冷えてヒートポンプの効率が下がりますので、室外機に当たるように室内換気の排気口を設ければ排熱回収とヒートポンプの効率が向上して一石二鳥だと思います。また貯湯タンクも冬に外気で冷えないようにゆとりがあれば室内に設置したいものです。

 

その前に我が家は夏対策として西日が当たる面積を減らそうと西側に下がった片流の屋根にしたため太陽光が屋根ではあまり取れません。冬の事を考えるともう少し日射を利用しても良いと思いますので今度家を建てるとき（？）は南側が下がった屋根形状にして太陽熱温水器を乗せたいと思います。

 

 

以上、妄想でした。

温湿度：2012年3月

コールドドラフトが改善された現在の温湿度の載せてみます。本当は外気がマイナスになった日のデータを載せたかったのですが、3月なのでもうそこまで気温は下がらないようです。逆に外気が10℃を超える夜もありエアコンの設定温度を下げないと寝るときに少し暑く感じます。室温は住み心地と電気代のバランスから20℃前後を24時間キープする事にしています。

 

 

○温湿度

3/27日の温湿度です。いつの間にかオンドトリが10台になっていますが、これを見ると外気が3度ぐらいの時に1階リビングの床面が19.4℃で床下（北側浴室下）以外は前後1℃程度に収まっています。3月は1階リビングの6畳用エアコンをほぼ25℃設定で24時間連続運転していましたが、表面温度計で測ると床と壁と天井も同じ温度で輻射熱が得られています。体感では風を感じることはありませんが300m3/hもの空気が家の中を回っているお陰で室内の温度差が少ない快適な状態です。

 

 

○高気密高断熱住宅の冬は乾燥するか

良く「高高住宅は冬に過乾燥になる」と言う人がいますが正解でもあり正解ではありません。どんな家でも暖房を入れれば相対湿度は下がりますが高高住宅は保温効果が高いため温度が高い状態が長く続くという意味で乾燥します。温度が下げれば湿度は上がりますし加湿もせず暖房をしていて乾燥しない家は換気量が少ないか水蒸気の沢山でる石油ストーブを使っているのだと思います。

 

我が家は石膏ボードに調湿建材を使っていますが、それでもずっと暖房を入れているので加湿しなければ相対湿度は40%を切ります。1週間ぐらい晴天が続くと20%台に落ち込む事もありますが30%台の湿度でも生活は特に問題ありませんでした。

 

インフルエンザ対策として加湿機を使えば40〜50%にする事はできますが、特段ノドが痛いとかが無いので特に加湿はしていません。ただ体感温度が上がるならエアコンを動かすより加湿機を運転した方が電気代は安いと思いますが、まずはコールドドラフトを抑えて暖房を余計に使わないようにすれば湿度も下がらなくて済みます。

 

 

○もう少し冬が続いて欲しいですが・・・

この冬は終盤になってコールドドラフトを抑える事ができたので住み心地の質が良くなったシーズンでした。冬の住み方が完成しては来ましたが、まだ日射利用は色々試したい事があったのですがもう春になってしまいますね。うーん、住み方が完成するまであと１年くらい必要なようです。

コールドドラフト対策

コールドドラフトとは読んで字の如く、寒い時期に断熱の弱い部分から冷気が発生する現象です。

 

少し前の我が家は室温は高いのになぜか寒かったです。気密化されててこんなにQ値の良い家で何で寒いのだろうと最初は不思議に思ってましたが、我が家の間取りと暖房方法に問題があるようです。

 

玄関や階段下に暖房器具のある家やリビングが2階にある家では余り感じないのかも知れませんが我が家のように1階のリビングにエアコンがあり各部屋のドアを開けて24時間全館暖房している状態では、天井付近に流れるエアコンの温風と入れ替わるようにして足元には玄関や上の階から冷気が流れてくるため寒く感じます。

 

エアコン暖房と蓄熱式暖房との比較では同一の室温でも蓄熱式暖房は輻射熱だから体感的に暖かいという意見をよく見かけます。エアコンでも連続運転すれば室内が暖まり輻射熱に変わりますから、本当の理由は輻射かどうかではなくて例えば床置きタイプの蓄熱式暖房機では吸気口が床付近にありますから冷気が流れてくる付近におけばコールドドラフトが発生し難いのだと思います。

 

ここで言う冷気とは15℃〜17℃程度のちょっとした温度差から発生するものであって窓が結露するような低い温度ではありません。ただし室温が20度の場合この程度の冷気でも床を流れてくると体感温度としては寒いです。現在は試行錯誤の末に冷気が収まりましたので、どうやって止めたかを順番に書いて行きます。

 

 

◆どこから発生するか

 

○2階からの冷気

2階の温度が低いと冷気が階段から落ちてきます。よくリビング階段の家は寒いといわれますがその状態に近いです。はじめは1階のエアコンを強くしてみましたがリビングの温度が22度にあがっても排気からそのまま出て行ってしまっているのか2階は比例して暖かくはなりませんでした。

 

○給気からの冷気

小屋裏に給気口があるので下の階へ冷たい給気が落ちてきます。暖かい空気とは混ざらず、冷たい空気が階段と床の表面を膜のように薄く広がって来ます。

 

○床下からの冷輻射

床下にも小屋裏から給気していますが床下が15℃だと床上は寒いです。くれぐれも給気を単純に床下に送らないで下さい。

 

○玄関土間

基礎内断熱なので土間の断熱ラインは玄関框の下になってしまいますから土間は冷えてしまいます。またK1.5の高断熱ドアをもってしても金属のドア枠が冷えてしまうので土間の温度は15℃程度まで落ちてしまいます。確かに玄関は外断熱の方が断熱欠損が少なくて良いのですが内断熱の方がシロアリ対策では有利なのでやむを得ません。

 

○窓

我が家はほぼ全部が二重窓なので窓からコールドドラフトは余り発生しませんが、強いて言えば北側の窓の温度が1℃程度低いです。気密の悪い掃き出しや上げ下げ窓を減らして南側以外は窓をもっと小さくすればよかったかなと思いました。

 

○吹抜け

一般的には吹抜けがあると寒いと言われますが我が家の吹抜けの窓は二重窓なのとエアコンからの温風が通るので冷気は感じません。

 

 

◆試行錯誤

○リビングのドアを閉める

簡単に冷気が止まりリビングは暖かくなりますが別の空間の温度が下がるのでボツです。トイレが寒いと住民からクレームが来ました。

 

○エアコンをガンガン焚いてみる

エアコン2台総動員して室温を24℃ぐらいにするとさすがに暖かいですが、各箇所に設置した温度計を見ると小屋裏のエアコンから床下に送った暖かい空気が床下の根太の間を通って壁内を垂直に小屋裏まで戻ってきているようです。これでは電気代が上がりますし、エネルギーが有効活用できていないのでこの案もボツです。

 

○給気の温度を上げれないか

熱交換器からの給気も寒い時は13℃ぐらいまで下がってしまいます。これを暖かい室内の空気と混ぜてから各部屋に送れば冷気が緩和されるだろうとダクトのつなぎ方を色々変えてみましたが、その前に給気1に対して室内空気1では余り温度が上がらないので、ファンの風量を多くして沢山の空気と混ぜる必要があるようです。

 

○玄関に補助暖房を付けてみる

マルチヒーターという窓用の補助暖房機器で60Wのものを玄関土間に置いて見ましたが、玄関全体を暖めるにはとても無理でした。これだけで900円/月ぐらい電気代が掛かるのでやっぱり電気代を考えるとエネルギー効率の良いエアコンだけで暖房したいなと思います。この商品は窓の結露防止には評価が高いようです。

○加湿機を置いてみる

湿度を上げたら体感温度は上がるのではないかと前の家で使っていた加湿機二台を総動員して温度22度湿度60%にしてみましたがやっぱり寒いです。しかし加湿機を冷気が発生する玄関の前に置いて大きな風量で動かしたところ天井付近の暖かい空気と攪拌されてやや冷気が収まったのでヒントが掴めました。この状態でも結構暖かく感じられるようになったのですが玄関に加湿機を置くと場所を取ってしまいます。

 

 

◆最終的に

 

○給気の温度を上げる

やはり根本対策として小屋裏のファンを強化して室内の空気と給気を混ぜて計画換気の3倍程度にして各部屋に送風するようにしました。それによって1階リビングから小屋裏まで前後1℃程度しか温度差がなくなり上の階から冷気が来ないのはもちろんですが、今まで排気から捨てていた熱が無駄なく利用できているためエアコンの消費電力が明らかに少なくなりました。意識すればファンの音が少し気になりますが、私以外の家族は気が付いていないようです。三種換気の場合はエアコンの下に自然給気口を付けて冷気を緩和する技を見かけます。

 

○玄関土間にもファン

マルチヒーターを外して玄関の靴入れの下にファンを置いたことにより玄関土間も3℃ぐらい上がり18℃を超え、ほぼ冷気を感じなくなりました。

 

 

◆換気量

知人のマンションに行った時に暖房と加湿機をガンガンに炊いていて暖かいのだけど窓が結露して息も苦しい現象に合いましたが換気が止まっている事に気が付いていないみたいです。二酸化炭素の感じ方には個人差があると思いますが換気をしつつも冷気を抑えるために熱交換率の物凄い高い換気装置を付けるのも手だとは思いますが、どうにか工夫して安いコストで同じ環境を作ってみたいものです。

 

 

◆まとめ

住み心地の良い家とは何だろうとずっと考えていましたが、特に冬はコールドドラフトが防止できている家だと思います。その状態の室温20℃は暖かく感じます。

 

対策として高効率な熱交換器の導入と深夜通電割引のある蓄熱暖房機を冷気の発生する場所か基礎スラブ全面に設置するのが最も効果的だと思います。ただ、初期投資が結構掛かるので、もっとも簡単な方法は耐震性の面でも有利な2階リビングにするかファンを何箇所かに付けて空気を攪拌してしまう事だと思います。

 

そういえば寒冷地では玄関に風除室とかストーブを設置する風習があった事を思い出しましたが、温暖地の高高住宅にも玄関に風除室を付けている家があり出入りの激しい玄関を冷やさないようにするにはとても有効だと思います。玄関付近に床下エアコンをつけて玄関から空気を給気するとかも手だと思いますが、いずれにしてもケースに応じたコストが安い方法の確立が期待されます。

 

ドアを閉めない全館暖房ではQ値が良くても1階にリビングを設置するには工夫が必要でした。

電気代：2011年12月〜2012年3月

今年の冬は寒かったのでシーズン終わりまで住み心地の向上を目指してコールドドラフト対策に試行錯誤しましたが、それでも6畳用のエアコン1台で24時間全館暖房ができて１２月から３月までの暖房費合計が15,000円程度なので、この家の性能は凄いのだと思います。いつもは３ヶ月分の電気代を掲載していますが今回は４ヶ月分載せてます。

 

 

○2011年12月分　9,787円　28日分　349円/日　エアコン161kWh/月

合計593kWh（昼間88kWh、朝晩138kWh、夜間367kWh）

 

この月の下旬に新型の冷蔵庫に買い替えました。同じぐらいのエアコン電力消費である3月に比べると電気代が安いのは何でかなと。

 

 

○2012年1月分　12,605円　32日分　394円/日　エアコン224kWh/月

合計786kWh（昼間115kWh、朝晩187kWh、夜間484kWh）

 

新型の冷蔵庫の消費電力を月間で測ったところ23.84kWh/750hでしたので、年間にすると278kWhですから各家の条件にもよると思いますが、カタログ値の200kWh/年までは及ばないようです。ただし旧式よりは電気代は1,000円/月程安くなった事になりますが、この月は冷気の発生する箇所に補助暖房器具を置いたりしたため電気代を大目に食ってしまいました。

 

 

○2012年2月分　10,529円　28日分　376円/日　エアコン191kWh/月

合計636kWh（昼間101kWh、朝晩152kWh、夜間383kWh）

 

1階のリビングは室温は高いのに足元が寒いと感じる日が結構ありました。原因は小屋裏の給気口から冷たい空気が階段を伝わって1階まで落ちて来るのと玄関土間からの冷気が床の表面を伝わって来るためでした。補助暖房器具は効果が薄かったのでやめて換気を色々いじってみたのですがこの月は失敗に終わりました。 

 

 

○2012年3月分　11,626円　32日分　363円/日　エアコン163kWh/月

合計702kWh（昼間113kWh、朝晩169kWh、夜間420kWh）

 

小屋裏の室内空気循環のファンを強化して大風量にした事により家中の空気が掻き混ざり室温がほぼ均一になった事で上の階から1階へ冷気が落ちてこなくなりました。また玄関土間にもファンを置いたので玄関土間からの冷気もほぼ気にならなくなり、今は本当にあったかいです。ただし、エアコン代は下がってますが家で料理を結構するようになったせいか電気代合計は下がってないようです。

 

 

目標の最低でも年間電気代10万円にはやや苦しいスタートとなりましたがこれから挽回できるように頑張りたいと思います。

謹賀新年：2012

あけましておめでとうございます。

 

昨年はベスト・プランニングの皆様をはじめ、家の新築で色々な方にお世話になりました。BP社に年賀状も出し終え、今年もOB施主らしく（？）家の事について色々記載して行こうと思います。

 

本年もよろしくお願いします。

 

 

さて、新年の年頭に当たり今年の省エネ目標は24時間全館冷暖房で全電気代を年間96,000円（平均8,000円/月、冷暖房費が年間35,000円程度）以下とすることにしました！最悪でも10万円以下！もちろん、快適な温度を保って換気も計画換気量を守ります。

 

 

まだ、丸一年住んでいませんが電化製品や家電を省エネタイプに買い替えた事もあり昨年の年間電気代は24時間全館冷暖房しても推定11万円でした。前に住んでいた家は白熱灯やオイルヒーターを使っていた事もあり、間欠冷暖房で年間光熱費（電気＋ガス）は約25万円もしてました。現時点でも大幅な節約と快適性を手にしていますが、年末に冷蔵庫も省エネタイプに買い替えましたしエアコンの使い方も理解できてきたので今年はもう少し電気代が下がると思います。

 

 

なぜこの目標かと言うと、ドイツパッシブハウス研究所公認の国内第一号であるQ値0.7W/㎡Kの鎌倉パッシブハウスの年間電気代が約9万円との事なので、次世代省エネⅣ地域でQ値や換気装置・日射遮蔽の違いによってどれほど消費電力量に差がでるのかを比較してみたいと思うからです。

http://www.kenchikusya.co.jp/pdf/passive.pdf#page=2

 

 

そもそも鎌倉パッシブハウスは夏は24時間全館冷房はしていないようですし、冬は換気の熱交換効率も良いので間欠暖房で十分なようで、生活スタイルや断熱ラインに違いがあるため単純に比較はできないのですが、鎌倉パッシブハウスと我が家とは以下のように似ている点も多く、どこで差がでるのか興味があります。

 

①建設地が神奈川県である（我が家は沿岸部ではなく内陸） 

②床面積がほぼ同じ（気積は我が家が1.2倍大きい）

③日当たりが良くない（我が家は北側道路なので１階は日射が得られない）

④オール電化で太陽光発電もなく暖房はエアコンのみ

 

 

鎌倉パッシブハウスは顕熱交換機の性能が良く冬はほぼ暖房が不要のようで電気代が少ないですが、夏場は窓に庇が付いていないのと顕熱交換機は夏場は逆に省エネ効果が薄いので冷房負荷では我が家の方が少なくなるのではないかと予想しています。

 

 

まだ次世代省エネⅣ地域にはQ1住宅やパッシブハウスが少ないため、換気や窓に高額な物を使っている実験棟のような例や敷地が広くて日射を十分に利用できる資金的に恵まれたケースの報告はありますが、人口の多い首都圏では土地が高いので親から土地を引き継げるような幸運なケースでない限りは日当たりの良い広い土地を誰もが得られる訳ではありませんし、高い土地代によって建築コストも制限されています。

 

 

省エネ住宅が普及するためには、我が家のように住宅密集地で土地が広くなく日当たりも十分でなくても、量産品の建材を工夫して利用し、一般的なサラリーマンがローンを組んで買える家を目指す必要がありますし、このブログでも実際に生活している住宅の住み心地や電気代の情報を提供する事で低コスト化へのヒントになるものがあれば幸いだと思っています。 

 

 

日当たりが良い土地に建つQ値2.0W/㎡Kぐらいの家の場合、冬場は必要な時だけ個別暖房すれば十分に暖かいため電気代がもっと安いという例もあると思います。次世代省エネⅣ地域は冬場の日当たりによって最適な性能の判断は分かれると思います。ただし、冬は結露しない限りは必要な時だけの暖房でも良いのですが、夏はカビやダニが発生しやすいですから、冷房病にならない高温低湿度な全館冷房（除湿）が低コストで出来る性能は必要ではないでしょうか。

 

 

さて、どうなることでしょう。