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オール電化の電気代(エコキュート編)

      2014/02/10

オール電化の電気代(エコキュート編)

エコの世界タマホームに住み始めて2年と6ヶ月が過ぎました。

ちょうどいい機会なので、オール電化仕様の我が家のこれまでの電気代(2007年6月~2009年11月)をまとめてみました。

前回は、エアコンの消費電力量(電気代)についての試算でしたが、今回はエコキュートの電気代についてシミュレーションしてみました。

前回記事でも紹介しましたが、下記は2年6ヶ月分(2007年6月から2009年11月まで)の電気代をグラフ化したものになります。

2007年光熱費

2007年光熱費

2008年光熱費

2008年光熱費

2009年光熱費

2009年光熱費

燃料調整費の推移

燃料調整費の推移

4つのグラフは全て拡大可能です。左から順に2007年、2008年、2009年の電気代、下は燃料調整費を1ヶ月ごとでグラフ化したものです。

このグラフからみると、傾向として冬季(12月~2月)の電気代が異常に高くなっています。どの家庭でも似たような傾向になると思われますが、それにしても冬季の電気料金は結構高いですよね。

なお、2年6ヶ月の平均電気代は9373円/月で、なんとか1万円以下にはなっています。

我が家のエコキュートの能力

一般家庭の電気代の3分の1を占めると言われている給湯ですが、我が家ではタマホーム標準設備としてエコキュートが装備されています。

エコキュートの電気代は1ヶ月1000円程度という話を以前聞いたことがあったのですが、実際のところはどうなんでしょう?こういった疑問も含め、ちょっとしたシミュレーションにより、おおよその電気代を把握できれば。と考えています。

それでは、我が家に導入されているエコキュートの能力が下記になります。2007年製ということもあり現在(2009年)のエコキュートと比べると若干性能が落ちます。

◆日立 BHP-F37DU フルオート標準タンク(370リットル)

定格加熱能力/消費電力   4.5kW / 0.935kW  COP:4.8 外気温16℃、水温17℃、沸き上げ温度65℃

冬期高温加熱能力/消費電力 4.5kW / 1.50kW  COP:3.0  外気温7℃、水温9℃、沸き上げ温度90℃

夏期加熱能力/消費電力   4.5kW / 0.93kW  COP:4.8 外気温25℃、水温24℃、沸き上げ温度65℃

冬期加熱能力/消費電力   4.5kW / 1.15kW  COP:3.9  外気温7℃、水温9℃、沸き上げ温度65℃

※COPとは、投入した電気エネルギーに対して、どれだけのお湯を沸かせるかの倍率を表したものです。

たとえば、定格加熱能力=4.5kW、消費電力=0.935kW とありますが、これは、0.935kW の電気を使って4.5kW 分のお湯を沸かせることを示しています。つまり、4.5÷0.935≒4.8、COP4.8は約4.8倍のエネルギーを生み出すことができる。という事になります。

上記数値はメーカーカタログ値なので、実際はもう少し能力は落ちると思われ、エコキュートのエネルギー効率に特に影響を与えるものに、「外気温」と「自然放熱」があります。

冬場であれば外気温はマイナスに日もあるでしょうし、朝、沸き上げたお湯は夕方から夜に使用されることが多いので、使用するまでの時間が長ければ長いほど放熱によるロスが増えることになります。

したがって、夏季はカタログ値に近い数値が出ていると思われますが、冬季に関してはカタログ値の半分程度の能力しか出ていない可能性もあります。(使用環境によっては異なります。)

1日に使用する湯量

我が家は、「嫁、娘2人、私」の4人家族になります。娘は5才と1才なので、使用する湯量は大人の半分程度とし、エコキュートの基礎知識を参考に1日の使用湯量を算出してみました。

【浴槽】    200L(1回のお湯張り量)
【シャワー】  80L×2人+40L×1人=200L
【追い焚き】  20L×2回=40L (冬のみ)
【洗面・台所】 30L×3.5人=105L(冬のみ)

上記のように、我が家の場合は、夏場は400L。冬場は545L。という結果となります。

やっぱり冬場は寒いので、ついついお湯の使用量が増えてしまいますね。

ちなみに、エコキュートのタンクサイズは370リットルですが、実際に使用できる湯量は「使用湯温と給水温」により変わってきます。たとえば、タンク内の湯温が90℃だった場合、この熱湯に水を混ぜ、43℃とか42℃のお湯を作るのでタンク容量より多くのお湯を利用することができます。

43℃換算計算式:

実際に使用できる湯量 = 給湯エネルギー / (43-給水温)

この換算式から沸き上げ温度90℃、給水温24℃と仮定した夏場に使用できる湯量を計算すると...

(90-24[℃])×370[L]? / (43-24) = 1285[L]

となります。

ちなみに、同条件で給水温が4℃の場合に利用できる43℃換算湯量は...

(90-4[℃])×370[L]? / (43-4) = 835[L]

となりました。

43℃換算湯量

43℃換算湯量

グラフは拡大できます。

上記グラフは、タンク内湯温が90℃、75℃、65℃の場合に利用することができる43℃換算湯量です。当然のことですが、タンク内湯温が低い程、実際に利用できるお湯の量は少なくなります。

ちなみに、冬場であれば自然放熱によるロスも大きくなり、90℃で沸き上げていても実際に入浴する夕刻あたりには、75℃あたりまでタンク内温度が下がっている可能性があります。

貯湯タンクの断熱性能が高ければ、自然放熱によるロスも少なくなりますが、それでも7~8%は放熱ロスが発生するようです。

夏季と冬季の電気料金試算

では、この1日に使用するであろう夏場と冬場の概算使用湯量から電気代を試算してみます。「(財)建築環境・省エネルギー機構 Lモードの43℃換算湯量」から熱量を求めます。

熱量(電力量)=( 43[℃]-水温[℃] )×質量(水量)[L] ÷ 875[kcal]

この計算式で夏場の使用湯量から熱量(電力量)を求めてみます。

◆夏季電気料金

計算式にあてはめると...

( 43[℃]-24[℃] )×400[L] ÷ 875[kcal] = 8.68kWh

この8.68kWh/日を夏場のCOP値である4.83で割ると実際の消費電力量が求められます。(参考:エコキュート:電気代と気温の関係に関する考察

また、朝、沸き上がり後13時間で冬季には湯温が約7~10度低下(JISで13時間経過後温度低下は13度以内と定められています)、配管での放熱ロスが5%程度発生します。なので貯湯器と配管での放熱損失も計算に入れる必要があります。したがって計算式は...

消費電力[kWh/日] = 必要電力 ÷(COP×保温率)

この計算式にあてはめると...

8.68kWh/(4.83×87%) = 2.06kWh/日

となり、この結果に深夜料金単価(1KWh:8.05円)を掛けると1日の電気代が算出できます。

2.06kWh/日 × 8.05円 = 16.63円

16.63円 × 30日= 499円

以上の結果から、我が家の場合、夏場のエコキュート電気料金は1ヶ月あたり約500円となりました。

◆冬季電気料金

夏季と同様の手法で、冬場の電気料金も試算してみます。

( 43[℃]-9[℃] )×545[L] ÷ 875[kcal] = 21.17kWh

21.17kWh /(3.0×83%) = 8.50kWh/日

8.50kWh/日 × 8.05円 = 68.44円

68.44円 × 30日= 2053.2円

やっぱり冬場にエコキュートはかなりエネルギー効率が悪くなっていますね。夏場の4倍の電気代で1ヶ月に2,000円以上もかかっています。

まとめ

冬場(12~2月)の電気代が大幅に上昇している我が家。今回はエコキュートの電気代を試算し、冬場の電気代上昇原因を探ってみましたが、結果として...

「エコキュートの冬場の電気代は夏場の4倍以上になる。」という結果となりました。

エコキュートは大気の熱を利用してお湯を作るので、外気温が下がるとお湯を作るための必要な熱量が変わってきます。今回の試算結果はカタログ値データーからの計算なので、実際の冬場の外気温や水温はカタログ値よりもっと低くなり、エネルギー効率も悪くなることが予想されます。

したがって冬場の試算結果、1ヶ月2,000円ではなく、2,500~3,000円程度電気代がかかっていると推測されます。これがもし、深夜の安い電気料金単価(8.05円/Kwh)じゃなかったら大変なことになりそうです...。

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