暖房用ヒートポンプの消費電力

2016.02.23.12:39

 わが家は10月下旬~翌年4月下旬までヒートポンプを熱源とした温水床暖房を連続暖房しています。
 寒い日が多い1月下旬は暖房費が大きくなりますが、毎日の気温や日射によって暖房費は上下します。
 ヒートポンプは電気を使うので暖房費は電気代と言うことになります。

 電気で暖房というと、こたつ、電気ストーブ、深夜電力を利用した蓄熱暖房機、オイルヒーターなどいろいろあります。
 こうした暖房機器に共通しているのは与えるエネルギーと取り出すエネルギーの割合が1:1と言う点にあります。
 実際には機器の効率が100%ではないので1:零点いくつになるのですが、話しをわかりやすくするために1:1としています。

 前回ヒートポンプの特徴について書きましたが、ヒートポンプは与えたエネルギーよりも大きい熱エネルギーが取り出せます。
 カタログでは1:4ぐらいになっていますが、ヒートポンプは外気温が下がると効率も下がる特徴があります。
 外気温が0度を下回るときの効率を計算してみると1:3ぐらいになっていました。

 つまり外気温が0度を下回るような寒いときに消費電力が1,000Wだったとするとヒートポンプは3,000Wぐらいを出力していることになります。
 電気ストーブは1,000Wの電力で出力も1,000Wですからヒートポンプは効率の良い設備機器だと言うことが分かっていただけると思います。

 わが家では1、2階で2台のヒートポンプを使っています。1、2階とも20坪程度の大きさです。
 それぞれ設定温度が違うので消費電力も違うのですが、一日の平均気温が0度と寒い日は1,300W×2台、平均気温が5度ぐらいになれば700W×2台ぐらいで運転しています。

 富山で一日の平均気温が0度というは真冬の数日程度ですからおおむね700W~1,200W(1台当たり)ぐらいで運転しているようです。
 屋外が5度ぐらいの時に室温を21度ぐらいに保つために使っている電力が700W×2台ぐらいなわけですが、吹き抜けがあっても上下に温度差がほとんど無くトイレや脱衣室も暖房している割には消費している電力は小さいように思います。

 発電所では石油など(1次エネルギー)から電気(2次エネルギー)を作っています。
 1次エネルギーから取り出せる電気エネルギー(2次エネルギー)の効率は1/2.71(平均値)とされています。つまり石油などから取り出せるエネルギーのうち電気として使えるのは37%ぐらいしか無いことになります。
 電気の1次エネルギー消費量には、1kWhを得るためにはその2.71倍の1次エネルギーが必要であることから9.75MJ/kWhが使われています。

 1:1の機器で1kWh(3.6MJ)を得るためには9.75MJの石油などの1次エネルギーが必要となりますが、1:3の機器の場合1kWhから10.8MJのエネルギーが取り出せるので消費する1次エネルギーよりも多くなることから効率が良いとされているわけです。
 消費電力でみるとヒートポンプでは700Wの電気ストーブ2台が消費する電力量で全室連続暖房していることになります。

 全室連続暖房というと贅沢だ、外出時や就寝時まで暖房するのは無駄だ・・・などと言われますが測ってみると必要な場所に必要な時間だけ使う部分間欠暖房で使うエネルギーとほとんど変わりません。

 寒い日でも家に帰れば暖かいという単純で素朴な安心感は住み心地に大きく影響していると思います。
 全室連続暖房は設備機器や熱損失量の他にも間取りなど様々なことを考えなければいけません。
 こんなはずじゃ無かったにならないためにも富山など寒い地域の家づくりは温熱環境まで考えてくれる建築士に相談することをお勧めします。

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