どの機種を選択すれば良いの？
エコキュートにもいろんな機種があるのね・・・

ヒートポンプの出力？
タンクの容量？
COP？

最適かつ経済的なエコキュート生活を提供するプログラムを開発■ 最適な機種を自動判別■ 導入後の予想電気代なども算出■ 分かってきた傾向と活用先● ひとこと システム技術研究所 情報システム領域 上席研究員 所 健一

最適な機種を自動判別
エコキュートの名で知られるヒートポンプ式給湯機は、大気中の熱を利用してお湯をつくる
ため、ガスなどの燃料を燃やしてお湯を沸かす燃焼式の給湯機と比べ、約30％の省エネ効果が期待できます。また、排出するCO2も半分で済みます。政府は、このヒートポンプ式給湯機の普及が地球温暖化の防止につながるとして、2010年度までに520万台を普及させる目標を掲げています。
電力中央研究所では、普及を促進させるには導入・運転コストを減らすことが重要だと考え、ご家庭の設置条件にあわせた最適な機種を選び出し、かつ経済的な運転ルールを提供するコンピュータープログラム「最適機器構成探索ツール」を開発しました。

■ 複数の機種を同時に比較■ 利用者の好みを反映

ヒートポンプ式給湯機は、お湯をつくるヒー

機種選別にあたっては、機種の購入や設置工

トポンプと、お湯を貯めるタンクで構成されて事に必要な導入コストと電気代などの運転コスおり、一定時間にどれだけのお湯が作れるかとトの合計が最小となるよう考慮しています。

いったヒートポンプの性能や、タンクの容量がまた、多くの機種に備わっている機能「おま異なる様々な機種が市販されています。ご家庭

かせ運転モード」に関連する登録項目も設けてへの導入コストや運転コストを減らすには、おいます。このモードを選択すると日々のお湯の湯の使い方や設置スペースに最も合った機種を使い方に合わせて、適量のお湯を自動的に作り選択することが重要です。しかし、数多くの機出してくれます。しかし、全てをこのモードに種の中から、最適な機種を選び出すことは容易任せるのでなく、来客時など通常よりお湯の消ではありません。

費が多いときには利用者が沸き増しして対処す開発したプログラムを使うと、お湯の使い方、るとすれば、１日に使う標準的な量に関しては設置できるスペース、電気料金、各種ある機種

小さなサイズの低価格なタンクでも構わないかの仕様を登録することで、その中から最適な機もしれません。そこで、手間とコストのバラン種を選び出すことができます。ヒートポンプのスに関する利用者の好みを反映させるため、一性能は、外気温や水道の温度などの影響により年で何回位ならば沸き増しする手間を許容でき変化しますが、こうした性能変化も考慮しているかの登録項目を設けました（図２の強制沸きます。

上げ操作許容回数）
。

入力データ

出力情報

お湯の使い方
選択対象の機種の仕様
設置可能スペース
電気料金

最適な機器構成（ヒートポンプ出力＋タンク容量）

コスト最小化を目的（機器導入コスト＋運転コスト）
COP最大化、CO2排出量最小化などへの変更も可能

図1

本プログラム「最適機器構成探索ツール」の概要

導入後の予想電気代なども算出■ 導入後を想定した情報も提供■ ご家庭にあった運転ルールを実際に導入し、ご家庭にて使用したときを想利用者のライフスタイルをもとに、お湯の無定した情報も提供できます。出力される情報は、駄が少なく、電気代がかからない運転ルールを提案した機種を選んだ場合に想定される一ヶ月探索する機能もつけています。の電気代と、予想される１日のタンク内の湯量「おまかせ運転モード」を選択すると、湯切の変化です。また、ガス給湯器を選択した場合れを起こさず、しかもなるべくお湯が無駄になとのコスト比較も可能です。ガス給湯器とのコらないような、いくつかの運転ルールに従ってスト比較においては、耐用年数の違いを考慮しお湯が作られます。例えば、図３のように、タたうえで、月々の運転コスト（電気／ガス代）ンク内のお湯がある一定量を下回ったら、あるを加味したコスト比較が行えます。

一定量になるまでお湯が追加されます。現在の機器では、このお湯の追加を開始する湯量（図３の設定値１）とお湯の追加を停止する湯量（図３の設定値２）の値はあらかじめ固定されており変更することはできません。しかし、この値を家庭のお湯の使い方に合わせて調整することで、お湯の無駄や電気代をより一層減らすことができると期待されます。そこで、開発したプログラムでは、今後の機器開発などに役立てられるよう、これらの設定値の最適な値を求められるようにしました。

タンク内の湯量お湯の追加終了
設定値２

設定値１
お湯の追加開始時間

図3

図2

最適計算実行画面と最適計算結果画面

湯量に関する運転ルールのポイント

分かってきた傾向と活用先■ シミュレーションを通じてみられた傾向■ 5つの利用場面を念頭にトータルコストが最小となるヒートポンプとこのプログラムは現時点ではプロトタイプのタンクの組合せが設置条件の違いでどう変化す段階ですが、今後は、①ユーザへの機器提案、るか、開発したプログラムを用いて調べたとこ②電気料金変更の影響分析（機器選択の変化、ろ、いくつかの傾向がみられました。

電気代の変化）、③開発機器の性能検討（給湯需設置スペースに制限が無い場合には、一日に要・気候に適した機器開発、最大COPと気温に使う標準的な量のお湯を夜間に作り、貯めておよるCOP変化）、④設置スペースと給湯需要に則ける性能と容量を持ったヒートポンプとタンクった最適な機器構成マップの作成（図４）、⑤最との組合せが選択される傾向がありました。こ

適な機器構成の傾向特定（機器構成の選択に影れは料金の安い深夜電力を用いて、朝までにほ響の大きい要因の特定）のような利用場面に合ぼ一日分のお湯を作っておくことが、放熱ロスわせたカスタマイズを行い、それぞれの場面でを考慮してもコストが少なくなるためです。

活用されるツールに発展させていきたいと考え設置スペースに制限がある場合には、タンクています。

容量を減らして設置スペースの条件を満たし、昼間でもより多くのお湯が常にタンクに保たれ● ひとことるように運転ルールを変更することが得策とな

CO 2 の排出量を減らしりました。ていくには、家庭におい特に設置スペースの条件が厳しい場合には、てもエネルギーを効率良タンク容量が小さくて済み、短時間に多くのおく活用していくことが重要です。私たちは、家庭湯が作れる高出力（23kW）の機種が選択されるにおけるエネルギーの効ようになりました。
システム技術研究所
情報システム領域
上席研究員

大設
置ス
ペース

HP出力：4.5kW
タンク：370
HP出力：4.5kW
タンク：300

HP出力：6.0kW
タンク：460

所

HP出力：4.5kW
タンク：370 （ショートタイプ）

ルギー機器の選択や利用に関する各種技術の研究を進めています。今後はヒートポンプ式給湯機だけでなく、他のエネルギー機器の選択・運用の最適化や、さらには複数のエネルギー機器の連携を考えて、家HP出力： 23kW（タンク内蔵50 ）

給湯需要

健一

率活用支援を目的にエネ

大

庭全体でのエネルギーの有効活用を支援するシステムを開発していきたいと考えています。

図4

最適な機器構成をマップ化■ 既刊「電中研ニュース」ご案内
No.447 エコキュートの性能評価試験設備を導入して高性能化・普及拡大に貢献
No.446 高温乾式ガス精製技術の開発に取り組む

No.445 液化ジメチルエーテル（DME）を用いた脱水技術を開発
No.444 カドミウム簡易検出キットを商品化

2008年３月14日発行〒100-8126（財）電力中央研究所 広報グループ
東京都千代田区大手町1-6-1（大手町ビル7階） TEL.（03）3201-6601 FAX.（03）3287-2863
http : //criepi. denken. or. jp/※この冊子は大豆油インキと再生紙を使用しています