エネルギー節約量と二酸化炭素削減量
 

地球温暖化を止めるのは私達の責務です

美しく住み良い地球を次世代に引き継ぐ為にロゴスシステムズはこのソーラーウォールビジネスを始めました。地球温暖化、これは今や人類全体が取り組むべき重要な問題。地球の表面温度は過去100年間で0.3〜0.6℃上昇したと報告されており、21世紀半ばには世界の年間平均気温は1〜2.5℃も上昇すると予想されています。地球温暖化によるもっとも深刻な影響は極地の氷や世界各地の氷河が溶け出すことによる海面上昇です。過去100年間で海面水位はすでに10〜25cm上昇したとされ、21世紀末には50〜100cmも上昇する可能性があります。もしも海面が100cm上昇すると、日本の場合では現在ある砂浜が90%消失し、高潮被害が深刻なものとなります。
かけがえのない地球を守り、保全していく為には私達一人一人が地球環境問題を強く意識し、省エネルギー、リサイクル等一人一人が身近な事から始めなければなりません。21世紀は住み良い地球・美しい地球を次世代に引き継ぐ大切な世紀といえましょう。
 

ソーラーウォールの効果

2005年2月8日
(株)朝日工業社

(東部方面職業技術校(仮称))

東部方面職業技術校(仮称) 機械実習場(52.8 m×24.0 m×4mH)の南東側壁面にソーラーウォールパネル(105.6 uまたは316.8 u)を設置した場合の暖房エネルギー節約量及びCO2削減効果について試算する。

(1)試算条件
    表-1に試算に用いた諸条件を示す。

表-1 試算条件

使用期間
運転期間(時間)
11月中〜3月
休日(日曜日、祭日)を除く107日間(1日8時間運転)
対象教室 機械実習場
52.8 m×24.0 m×4mH (気積5,069 m3)
パネル設置場所
及び設置面積
機械実習場 南東側外壁部分
@ 105.6 u (52.8 m×2.0mH)
A 316.8 u (52.8 m×6.0mH)
総送風量 @の場合 5,702 m3/h  換気回数1.1回/h
Aの場合 17,107 m3/h 換気回数3.4回/h
ソーラーウォールの一般的な通過風量設定値:
  住宅、事務所等:パネル1m2当たり18〜54 m3/h
  工場     :パネル1m2当たり54〜100 m3/h
パネル1u当たりの通過風量が大きい程集熱効率は高くなるが、一方で温度上昇度は低下する。ここではパネル1u当たり54 m3/hとした。
(2)気象条件
    表-2に暖房期間中における東京の気象データを示す。

表-2 気象データ

  11月 12月 1月 2月   3月
平均気温(℃) 12.6 7.9 5.2 5.6 8.5
平均日照時間(時間/月)  137 166 175 150  165
日射量  (kcal/m2日)  1,600 1,707 2,021  1,714 1,688

※ 平均気温は月別平均値(理科年表)
※ 平均日照時間は月間日照時間の月別平均値(理科年表)
※ 日射量は月平均値で、南東向き垂直面に対する値((社)ソーラーシステム振興協会調査報告書)

(3)ソーラーウォールによる集熱量

  ソーラーウォールの集熱効率(=日積算集熱量/日積算日射量×100)は通過風量に大きく依存し、パネルm2当たりの通過風量が54 m3/hの場合は約58%となる(図-1参照)。集熱量の計算結果を表-3に示す。運転日数は休祭日及び年末年始6日間を除く107日間とした。

             表-3 集熱量の計算結果
パネル
設置面積
u
集 熱 量 ×103 kcal/月
11月  12月 1月  2月 3月   計
@ 105.6 1,176   2,405 2,847  2,415  2,688 11,531
A 316.8 3,528 7,214  8,541 7,244  8,064 34,591
運転日数 12  23 23  23 26 107

※運転日数:休祭日(日曜日、祭日)及び年末年始6日間を除く。
※集熱効率:58% 下図参照(パネルm2当たりの通過風量54 m3/h)
※計算例 :パネル設置面積105.6 m2、12月の場合、
      1,707kcal/m2日×0.58×105.6 m2×23日= 2,404,658 kcal

図-1ソーラーウォール通過風量と集熱効率の関係
(カナダNSTF(National Solar Test Facility)データ)

(4)ソーラーウォールによる回収熱量

  さらに、ソーラーウォールはその設置前に外壁面を通して外部へ逃げていた貫流熱分を回収出来る。回収熱量の計算結果を以下に示す。
運転時間は8時間/日(8:00〜16:00)、運転日数は休祭日及び年末年始6日間を除く107日間とした。室内設定温度は22℃とした。

             表-4 回収熱量の計算結果
パネル設置面積
u
集 熱 量×103 kcal/月
11月 12月 1月  2月  3月
@ 105.6 286 822  979 956  890 3,933
A 316.8 858  2,466 2,938 2,868  2,669 11,799
平均気温
運転日数
12.6
12
 7.9
23
5.2
23
 5.6
23
 8.5
26

107

※外壁熱貫流率:3.0 kcal/m2h℃(モルタル20 mm+コンクリート200 mm+モルタル20 mm)
※運転時間:8時間/日(8:00〜16:00)、室内設定温度:22℃
※計算例:パネル設置面積105.6 m2、12月の場合、
     3.0 kcal/m2h℃×105.6 m2×8h×23日×(22-7.9)℃= 821,906 kcal
 

(5)ソーラーウォールによるエネルギー節約量及びCO2削減量

  ソーラーウォールによるエネルギー節約量及びCO2削減量の計算結果を表-5に示す。集熱量は上記(3)ソーラーウォールによる集熱量に(4)ソーラーウォールによる回収熱量を加えたものである。

 表-5 ソーラーウォールによるエネルギー節約量及びCO2削減量の計算結果
パネル設置
面積
u
集熱量
合計
103kcal
 エネルギー
種類
 
 節約量

節約量/年
節約量

¥/年
CO2 削減量

kg-CO2/年
森林吸収
相当面積
u
@ 105.6 15,464 電力 6,312 kWh 148,963 2,569 700
ガス 1,556㎥ 170,693 3,664 999
石油 1,738 g 97,676 4,501 1,228
A 316.8 46,390 電力 18,936kWh 446,890 7,707 2,102
ガス  4,667㎥ 511,970 10,991 2,998
石油 5,213 g 292,971 13502 3,682

※森林吸収相当面積:1 m2/ 1kg-C
※エネルギー換算値及びエネルギー料金は以下による

エネルギー換算値(住宅・建築省エネルギーハンドブック2002)

 
一次エネルギー換算値
kJ
CO2排出量
kg-CO2
 電力    1kWh 10,255 0.407
都市ガス  1㎥ 41,607(低位) 2.355
灯油    1g 37,254  
エネルギー料金
  電 気 ガ ス 石 油
東京 23.6円/kWh 109.7円/m3 56.2円/g

電気:東京電力資料 従量電灯B第3段階料金(300kWh/月以上)
 ガス:東京ガス資料 料金表C(80m3をこえ200 m3まで)
 石油:石油情報センター資料 東京1,012円/18g


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