2015年02月21日（土）エコウィル、エコジョーズ、エコキュート、エネファームってどんなシステム？

2月も下旬に入り、私の住んでいる東京郊外では、梅が三分～五分咲きになっています。まだまだ空気は冬ですが、晴れた日の日射しはずいぶん力強さを増し、夕暮れもぐっと遅くなってきましたね。東京地方は夕方五時でもまだ明るいです。あと一ヶ月もすれば桜前線も動き出すでしょう。春ですね～！

さて、今日の話題は表題の通り。新年の「今年の運勢」シリーズで少し時間が空いてしまいましたが、昨年最後のこのコーナーでは『エコウィル』、『エコジョーズ』、『エコキュート』、『エネファーム』それぞれの概略をご紹介しましたね。そこで今日は各論、どんな仕組みなのかをご紹介して参りましょう。

まずはそれぞれの概略をおさらいしましょう

上の表はエコウィル、エコジョーズ、エコキュート、エネファームそれぞれの概要を一覧表にしたものです。では仕組みの簡単そうなものから詳しく中身を見てゆきましょう。

（1）エコジョーズ

これは従来型ガス給湯機のエコ進化タイプ。『省エネ高効率ガス燃焼型給湯器』が正式名称のようです。従来型の瞬間湯沸かし器タイプですが、これまで利用できずに排出されていた排気中の熱エネルギーを回収＆利用することで、従来80%が限界と言われていたエネルギー効率を95%まで高めたというもの。東京ガスの資料によると、ガスの使用量を約13%節約できるとのことです。他の省エネ型給湯システムの多くが貯湯タンクの設置が必要なのに対し、エコジョーズは瞬間湯沸かしタイプなので、貯湯タンクが不要。コンパクトな設置スペースと、湯切れなしの安心感が特徴と言えそうです。設置費用も従来型プラスアルファ程度で比較的お手頃。エコシステム入門編といったところでしょうか。下の図は東京ガスさんの資料から引用させていただいています。

エコジョーズ.jpg

（2）エコキュート

こちらは今回取り上げた４種類のエコシステム中唯一電気を動力とするタイプです。『エコキュート』の名称はいわばシステムのニックネームであって、正式名称は「自然冷媒CO2ヒートポンプ給湯機」というそうです。こちらは正式名称にもあるように、冷媒に二酸化炭素を用いたヒートポンプシステムを使ってお湯を作り、給湯や床暖房などに使おうというものです。エネルギー効率は約300%。これは1のエネルギー(電力)で300の熱(お湯として)を生み出すと言うことですから、他のシステムと比べてもダントツの高効率ですね。しかし動力となる電力は各地の発電所で作られたもの。発電効率32%の発電所で作られた電力なら、エコジョーズとほぼ同等のエネルギー効率と言うことになりますが、送電ロスなどを考えると微妙なところですね。もし自前の太陽光発電で作った電力で動かすとしたら、これは省エネの優等生ということになりそうです。

ヒートポンプシステムとは、エアコンや冷蔵庫などにも使われている仕組みです。熱媒体となる物質を圧縮して高温にしたり、膨張させて低温にしたりして、その熱を利用します。このサイクルの中で外気の熱も取り込んで利用することから、『空気でお湯を沸かす』といったキャッチコピーが使われているようです。エアコンで言えば、冬場は圧縮による高温を暖房に利用し、夏場は膨張による低温をクーラーとして利用するといった具合です。エコキュートは圧縮してできた高温を水に移してお湯を作る仕組みですが、さすがに瞬間湯沸かし器のようなわけにはゆきません。貯湯タンクに作り貯めしておくことになります。したがってエコキュートでは、エアコンの室外機を少し大きくしたようなヒートポンプユニット(本体)と貯湯タンクをセットで設置する必要があります。エコキュートの採用を考える際は、タンク設置場所の確保が必須条件になってきます。

上の図はとても解りやすく書かれていたので、中国電力さんの資料から引用させていただきました。エコキュートの動力は電力ですが、電力はコンプレッサーを動かしたり、ファンやお水を動かすのに使っているのであって、直接電気でお湯を沸かしているわけではありません。そのあたりが高効率のポイントなのかもしれませんね。

（３）エコウィル

これはガスを燃料とするエンジンで電気を作り(発電)、その際にエンジンから出た排熱を回収利用してお湯を作るというシステムです。このように一つの熱源(燃料)から電気と熱を同時に生産供給するシステムを総称して『コージェネレーションシステム』と言います。一般的には『コージェネ』などと略して呼ばれることが多いようです。『エコウィル』という名称は家庭用ガスエンジンコージェネレーションシステムの愛称であり、かつ大阪がガス（株）の登録商標でもあります。

エコウィルの仕組みはガソリンエンジンの自動車をイメージしていただくと解りやすいかもしれません。自動車はガソリンエンジンを動かして動力を作り車を走らせています。これがエコウィルでいうならば、『ガスでエンジンを動かして電気を作る』と置き換えられます。そして自動車はエンジンの排熱をラジエターを介して外気中に放熱しますね。ラジエターの中に熱媒体として水が入っているのが現在最も一般的な水冷エンジンというわけです。エコウィルでいうと、そのラジエターがまさにお湯を作る部分。エンジンの排熱でお湯を沸かし、貯湯タンクにキープしておくというわけです。エコウィルのシステムは、ボイラーで廃熱からお湯を作り貯湯する給湯器ユニットと、エンジンで電気を作る発電機ユニットで構成されています。発電ユニットはそんなに大きなものではありませんが、給湯ユニットは貯湯タンクがありますので、それなりの設置スペースを確保する必要があります。

エコウィルでは燃料のガスでまず発電を行い、ついでに排熱も勿体ないからお湯に転換して利用しちゃいましょう！というシステムになっています。発電のみのエネルギー効率は40%前後ですが、排熱も利用することでこれを最大90%以上にまで高められるとのこと。かなり効率の良いエネルギーシステムですね。家で使う電気を家で作るために、送電によるロスが最小限なのも高効率に一役買っています。

エコキュートやエコジョーズに比べると、初期費用も割高となり、とっつき難い感は否めません。しかしここは発電できるシステムであるという点がミソ。最近のシステムでは、停電時も手動でガスエンジンを起動して発電を開始(従来は停電すると使えませんでした)、容量内であれば災害時でも安心して電力を使えるといったものもあります。自家発電する分、電力の購入量が減ることから、年間の光熱費削減効果も大いに期待できます。主として日中に発電する太陽光発電システムと併用すれば、家庭で使用する電力のほとんどを自家発電で賄うことも夢ではありません。

一方で初期費用が高めだったり、発電容量が1KW程度と小さめだったり、3年ごとの点検が必要だったり・・・とまだこれから進化してゆきそうな部分もあります。個人的にはエコウィル単体ではなく、太陽光発電との組み合わせなら使ってみたいなぁと思います。近未来には電気も地産地消の時代がやってくるのかもしれませんね。

さてあと一つ、4番目のエネファームが残っているのですが、こちらは今注目を集めている水素を使ったコージェネレーションシステム。お話が長くなりそうですので、燃料電池自動車や、水素の生産、クリーンなエネルギーサイクルなどとの関連も含め、次回に改めてご紹介したいと思います。色々調べてみると、『ここまで来ているのか・・・』と技術の進歩にちょっとびっくりしますね。エネルギー事情が変われば社会にも大きな変化が生まれるでしょう。どんな社会になってゆくのか今後が楽しみです。

written by S

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