Ver.11（エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）Ver.02.07～）
2019.11

第九章 自然エネルギー利用設備
第二節 液体集熱式太陽熱利用設備
1. 適用範囲
本計算方法は、用途が住宅である建築物又は建築物の部分に設置された液体集熱式太陽熱利用設備（太陽熱温水器又はソーラーシステム）の補正集熱量及びソーラーシステムの循環ポンプの消費電力の計算に適用する。

2. 引用規格JIS A4111: 2011 太陽熱温水器
JIS A4112: 2011 太陽集熱器
JIS A4113: 2011 太陽蓄熱槽
JIS B7552: 2011 液体用流量計の校正方法及び試験方法
ISO 9488: 1999 Solar energy -Vocabulary

3. 用語の定義
第一章の定義を適用する。

4. 記号及び単位
4.1 記号
本計算で用いる記号及び単位は表 1 による。
表 1 記号及び単位記号
𝐴𝐸 ,𝐸 ,,,,,𝑓𝑓
𝑓 ,𝐻𝐶
𝐼,𝐼,𝐿,,,意味
太陽熱集熱部の有効集熱面積
1 時間当たりの補機の消費電力量
1 時間当たりのソーラーシステムの循環ポンプの消費電力量
液体集熱式太陽熱利用設備のシステム効率
太陽熱集熱部の集熱効率
液体集熱式太陽熱利用設備の分担率上限値
タンク蓄熱量の上限
太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量
循環ポンプが稼働する太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量の下限1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量
1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量

9-2-1

単位
m2
kWh/h
kWh/h
－－－
MJ
W/m2
W/m2
MJ/d
MJ/h

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記号
𝐿𝐿′
𝑃
𝑃,𝑃,𝑄
𝑄𝑡𝑊
𝛼𝜃 ,𝜃
𝜃

, ,, ,

𝜃,,𝜃𝜃

意味

単位
MJ/d
MJ/d
MJ/h
W

タンク蓄熱量の上限による補正集熱量
1 日当たりの節湯補正給湯熱負荷
1 時間当たりの節湯補正給湯熱負荷
循環ポンプの消費電力
太陽熱集熱部の方位角
太陽熱集熱部の傾斜角
基準集熱量
1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量
1 時間当たりの循環ポンプの稼働時間
タンク容量
タンク有効利用率
太陽熱外気温度
日平均太陽熱外気温度
期間平均太陽熱外気温度
液体集熱式太陽熱利用設備を使用できる外気温度の下限
タンク内温度
日平均給水温度oo

MJ/d
MJ/(m2・d)
h/h
L1/do
Co
Co
Co
Co
Co
C

4.2 添え字
本計算で用いる添え字は表 2 による
表 2 添え字
添え字
𝑏1
𝑏2
𝑏𝑎1
𝑑𝑘
𝑙𝑠𝑠𝑠𝑠ℎ𝑠𝑠𝑡𝑤

意味
浴槽水栓湯はり
浴槽自動湯はり
浴槽水栓さし湯日付
台所水栓
液体集熱式太陽熱利用設備
浴室シャワー水栓
太陽熱温水器
ソーラーシステム
時刻
洗面水栓

5. 全般
5.1 補正集熱量
日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量𝐿,, , は、採用する設備に応じて式（1）により定まる。
採用する設備が太陽熱温水器の場合：
𝐿,, ,𝐿,採用する設備がソーラーシステムの場合：

9-2-2

,, ,

(1-1)

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𝐿,𝐿, ,,

(1-2)

, , ,

ここで、
𝐿,, , ：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/h）

𝐿,,, , ：採用する設備が太陽熱温水器の場合の日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/h）
𝐿, , , ：採用する設備がソーラーシステムの場合の日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱,利用設備による補正集熱量（MJ/h）である。
5.2 補機の消費電力量
日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの補機の消費電力量𝐸 ,, , は、採用する設備に応じて式（2）によ,り定まる。
採用する設備が太陽熱温水器の場合：
𝐸 ,,,, ,0, ,(2-1)

採用する設備がソーラーシステムの場合：
𝐸 ,𝐸 , ,(2-2)

, ,

ここで、
𝐸 ,
𝐸 ,, , ：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの補機の消費電力量(kWh/h）,,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりのソーラーシステムの循環ポンプの消費電力量(kWh/h）, ,である。

6.太陽熱温水器
6.1 補正集熱量
日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量𝐿,,, , は、式(3)により表される。
𝐿 ,𝐿,𝐿 ,𝐿

𝐿,𝐿,0 の場合：,𝐿
𝐿 ,𝐿,

𝐿 ,𝐿,𝐿,, ,𝐿,𝐿𝐿,,,,,,,0, ,(3-1)

0 の場合：𝐿 , ,𝐿, ,𝐿 ,𝐿,

𝐿 , ,𝐿 ,𝐿
𝐿, ,,𝐿 , ,𝐿
𝐿 ,𝐿 ,, ,ここで、𝐿,,,𝐿,,, , ：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/h）：日付𝑑における 1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの台所水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴室シャワー水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

9-2-3

(3-2)

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𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの洗面水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽自動湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓さし湯時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）,𝐿 , ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの台所水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）

𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴室シャワー水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）

𝐿 , ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの洗面水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴槽水栓湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）

𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴槽自動湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）

𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴槽水栓さし湯時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）である。
日付𝑑を基準とした期間平均太陽熱外気温度𝜃

, ,,,が𝜃,,以上の場合に太陽熱温水器を使用できるとして、日付𝑑における 1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量𝐿,,,は、式(4)

により表される。
𝜃𝜃,𝜃,𝐿,,,, ,,, ,,min 𝑄,

𝜃,,,の場合：,,𝐿 ,𝐿,

𝐿 ,𝐿,0,𝐿𝐿,,

𝑓 ,,(4-1)の場合：
𝐿,,(4-2)

ここで、
𝑓 ,：液体集熱式太陽熱利用設備の分担率上限値（-）,𝐿,,,：日付𝑑における 1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの台所水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴室シャワー水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの洗面水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽自動湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓さし湯時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

,

𝑄,

𝜃, ,

𝜃

,

：日付𝑑における 1 日当たりの基準集熱量（MJ/d）,：日付𝑑を基準とした期間平均太陽熱外気温度（oC）,,：液体集熱式太陽熱利用設備を使用できる外気温度の下限（oC）である。液体集熱式太陽熱利用設備を使用できる外気温度の下限𝜃
陽熱利用設備の分担率上限値𝑓 ,,,,は、5℃とする。液体集熱式太は、0.9とする。

6.2 基準集熱量
日付𝑑における 1 日当たりの基準集熱量𝑄
𝑄,𝑄,,は、式(5)により表される。

,𝐴,

ここで、
𝐴,

：太陽熱集熱部の有効集熱面積（m2）9-2-4

𝑓 ,𝑓,(5)Ver.11（エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）Ver.02.07～）
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𝑄,：日付𝑑における 1 日当たりの基準集熱量（MJ/d）：日付𝑑における 1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量（MJ/m2・d）,

𝑓,：液体集熱式太陽熱利用設備のシステム効率（-）

𝑓 ,：太陽熱集熱部の集熱効率（-）

である。太陽熱集熱部の集熱効率𝑓 , は、0.4とする。液体集熱式太陽熱利用設備のシステム効率𝑓 , は、0.85とする。
太陽熱集熱部の有効集熱面積𝐴は、ISO 9488 の 8.6 節「aperture area」に規定される方法により算出し,た値とするか、IS A 4111 に規定される集熱部総面積又は集熱貯湯部総面積に 0.85 を乗じた値とする。
日付𝑑における 1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量𝑄,,は、式(6)により表されるものとする。

𝑄,𝐼,,,3600, ,10(6)

ここで、
𝐼,,𝑄,, ,：日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量（W/m2）：日付𝑑における 1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量（MJ/(m2・d)）,である。日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量𝐼 ,熱部設置面の方位角𝑃 ,,および傾斜角𝑃 ,,, , は、太陽熱集並びに「年間の日射地域区分」から、第十一章第二節付録,A により計算される。
6.3 期間平均太陽熱外気温度
日付𝑑を基準とした期間平均太陽熱外気温度𝜃𝜃, ,,,, ,,𝜃, ,は、式(7)により表される。

,31,(7)

ここで、
𝜃, ,,,

𝜃, ,,：日付𝑑における日平均太陽熱外気温度（oC）：日付𝑑を基準とした期間平均太陽熱外気温度（oC）である。
日付𝑑における日平均太陽熱外気温度𝜃𝜃, ,, ,,,は、式(8)により表される。

𝜃, , ,

24(8)

ここで、
𝜃, ,

𝜃

, , ,,：日付𝑑における日平均太陽熱外気温度（oC）：日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱外気温度（oC）である。日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱外気温度𝜃

, , , は、第十一章第二節により規定される「年間の日射地域区分」に応じて定まる。
9-2-5

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7. ソーラーシステム
7.1 補正集熱量
日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量𝐿,, , , は、式(9)により表される。
𝐿 ,𝐿,

𝐿 ,𝐿

𝐿,𝐿,

0 の場合：,𝐿
𝐿 ,𝐿,

𝐿 ,𝐿,, , ,𝐿

𝐿,𝐿

𝐿,,,,

(9-1)

0 の場合：

𝐿 , ,
𝐿, ,
𝐿 ,
𝐿,, ,

0, , ,

𝐿 , ,𝐿 ,𝐿𝐿, ,,

𝐿 , ,𝐿
𝐿 ,𝐿 ,, ,

(9-2)

ここで、
𝐿,, ,𝐿,, , , ：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/h）：日付𝑑における 1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの台所水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴室シャワー水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの洗面水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽自動湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓さし湯時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

,

𝐿 , ,

：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの台所水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴室シャワー水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）

𝐿 , ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの洗面水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴槽水栓湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴槽自動湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）𝐿, ,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの浴槽水栓さし湯時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/h）である。
日付𝑑における 1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量𝐿,, ,は、式(10)により表される。
𝐿

min 𝐿, ,,

𝐿 ,𝐿,

𝐿 ,𝐿

𝐿

𝐿

𝑓 ,,, ,,

：液体集熱式太陽熱利用設備の分担率上限値(-), ,：日付𝑑における 1 日当たりの液体集熱式太陽熱利用設備による補正集熱量（MJ/d）

,,,,

ここで、
𝑓 ,𝐿,𝐿, ,：日付𝑑における 1 日当たりのソーラーシステムのタンク蓄熱量の上限による補正集熱量（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの台所水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴室シャワー水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿 ,：日付𝑑における 1 日当たりの洗面水栓における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

𝐿,：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）

9-2-6(10)Ver.11（エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）Ver.02.07～）
2019.11𝐿：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽自動湯はり時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）,

𝐿：日付𝑑における 1 日当たりの浴槽水栓さし湯時における節湯補正給湯熱負荷（MJ/d）,である。液体集熱式太陽熱利用設備の分担率上限値𝑓 ,,は、0.9とする。

日付𝑑における 1 日当たりのソーラーシステムのタンク蓄熱量の上限による補正集熱量𝐿, ,は、式(11)により表される。
𝐿min 𝑄 , , 𝐻𝐶, ,𝛼, ,(11), ,ここで、𝐿, ,𝐻𝐶, ,𝑄 ,𝛼：日付𝑑における 1 日当たりのソーラーシステムのタンク蓄熱量の上限による補正集熱量（MJ/d）：日付𝑑におけるソーラーシステムのタンク蓄熱量の上限（MJ）：日付𝑑における 1 日当たりの基準集熱量（MJ/d）, ,：日付𝑑におけるソーラーシステムのタンク有効利用率（1/d）

である。
日付𝑑におけるソーラーシステムのタンク有効利用率𝛼は、日付𝑑によらず1.0に等しいとする。

, ,日付𝑑におけるソーラーシステムのタンク蓄熱量の上限𝐻𝐶𝐻𝐶

𝜃

, ,

𝜃,

𝑊,, ,,は、式(12)により求める。
4.186

10(12)

ここで、
𝐻𝐶, ,𝑊,：日付𝑑におけるソーラーシステムのタンク蓄熱量の上限（MJ）：ソーラーシステムのタンク容量（L）

𝜃,：ソーラーシステムのタンク内温度（oC）

𝜃,：日付𝑑における日平均給水温度（oC）であり、ソーラーシステムのタンク内温度𝜃
ソーラーシステムのタンク容量𝑊,,は65℃とする。

は付録 A により規定される。

7.2 基準集熱量
日付𝑑における 1 日当たりの基準集熱量𝑄 , は、式(13)により表される。
𝑄 ,𝑄, ,𝐴,𝑓 ,𝑓,(13)ここで、𝐴,：太陽熱集熱部の有効集熱面積（m2）𝑄 ,：日付𝑑における 1 日当たりの基準集熱量（MJ/d）

𝑄：日付𝑑における 1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量（MJ/(m2・d)）, ,𝑓,：液体集熱式太陽熱利用設備のシステム効率(-)

𝑓 ,：太陽熱集熱部の集熱効率(-)

である。太陽熱集熱部の集熱効率𝑓 , は、0.4とする。液体集熱式太陽熱利用設備のシステム効率𝑓 , は、0.85とする。
太陽熱集熱部の有効集熱面積𝐴,は、ISO 9488 の 8.6 節「aperture area」に規定される方法により算出した値とするか、JIS A 4112 に規定される集熱器総面積に 0.85 を乗じた値とする。
日付𝑑における 1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量𝑄るものとする。
9-2-7, ,は、式(14)により表され

Ver.11（エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）Ver.02.07～）
2019.11

𝑄𝐼,, ,3600, , ,10(14)ここで、𝐼,, , ,：日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量（W/m2）

𝑄, ,：日付𝑑における 1 日当たりの太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量（MJ/m2・d）である。日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量𝐼 ,集熱部設置面の方位角𝑃 ,,および傾斜角𝑃 ,,, , , は、太陽熱を用いて第十一章第二節付録 A により計算される。

7.3 循環ポンプの消費電力量
日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりのソーラーシステムの循環ポンプの消費電力量𝐸 , ,,は、式(15)により表される。
𝐸 , ,𝑃 ,, ,𝑡, , ,10(15)ここで、𝐸 ,,：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりの循環ポンプの消費電力量（kWh/h）, ,𝑃 ,：ソーラーシステムの循環ポンプの消費電力（W）𝑡：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりのソーラーシステムの循環ポンプの稼働時間(h/h), , ,である。
ソーラーシステムの循環ポンプの消費電力𝑃 , は、表 3 の適用条件に当てはまるものを選択するものとする。
表 3 ソーラーシステムの循環ポンプの消費電力𝑃 , の値と適用条件
項 目
省消費電力型
上記以外の機種

適用条件
現時点では該当するポンプがない
すべてのポンプ

循環ポンプの消費電力𝑃 ,4080

7.4 循環ポンプの稼働時間
日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりのソーラーシステムの循環ポンプの稼働時間𝑡𝑡における太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量𝐼 ,, , , が𝐼 ,,,, , , は、日付𝑑の時刻以上の場合に単位時間動作するとし、式(16)により定まる。
𝐼,,

𝐼,

𝐼,,

𝐼,, , ,, , , の場合：

,,𝑡

, , ,

1

(16-1)𝑡, , ,0(16-2)の場合：

ここで、
𝐼,,

𝐼,, , ,

：日付𝑑の時刻𝑡における太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの平均日射量（W/m2）

𝑡

, , ,

：日付𝑑の時刻𝑡における 1 時間当たりのソーラーシステムの循環ポンプの稼働時間(h/h),：循環ポンプが稼働する太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量の下限(W/m2)

9-2-8

Ver.11（エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）Ver.02.07～）
2019.11である。ソーラーシステムの循環ポンプが稼働する太陽熱集熱部設置面の単位面積当たりの日射量の下限
𝐼,,,は、150 W/m2 とする。

9-2-9

Ver.11（エネルギー消費性能計算プログラム（住宅版）Ver.02.07～）
2019.11

付録 A ソーラーシステムのタンク容量
ソーラーシステムのタンク容量𝑊 ,は JIS A 4113「太陽蓄熱槽」で規定される貯湯槽容量の小数点第一位を四捨五入し整数値とした値である。JIS A 4113「太陽蓄熱槽」で規定される貯湯槽容量の代わりに以下の方法により計測した値を使用することもできる。
ソーラーシステムの貯湯タンクが複数ある場合はそれぞれの貯湯タンクのタンク容量を合計した値で評価することができる。
A.1 タンク容量の測定方法
タンク容量は、タンクの構造により以下のいずれかの方法によって測定した値を用いることとする。試験時の蓄熱媒体は水を用いて行い、密度は1.00g/cm3 とみなす。
A.1.1 開放型の場合
ソーラーシステムのタンク内の液体が大気に解放された構造（開放型）のものについては、タンクに20℃5℃の水をゲージ圧344kPa 34kPa の給水静水圧の下でボールタップ、液面スイッチ等の給水制御装置が閉止するまで給水し、その後、給水栓を止めて、排水口から排水した水の質量を JIS B7552 に規定する器差が1%の流量計を用いて測定した値とする。
A.1.2 密閉型の場合
ソーラーシステムのタンク内に大気圧を超える液体を貯蔵する構造（密閉型）のものについては、タンクに20℃ 5℃の水をゲージ圧80kPa の給水圧の下で満水状態まで給水し、その後、給水栓を止めて、排水口から排水した水の質量を JIS B7552 に規定する器差が 1%の流量計を用いて測定した値とする。

9-2-10