適切な暖房方式を選択することは、郊外の個人住宅を設計する際に最も重要な選択の一つである。. この重要な決定は、あなたの家の快適性、エネルギー効率、長期的な費用に影響します。. 十分な情報に基づいた選択をするには、利用可能な多数のオプションを考慮し、2つの主要なスキームを理解する必要があります。.
最初のプランでは、従来のボイラーを使ったシステムを採用している。. この方式では、ボイラーで温めた水を床暖房のパイプやラジエーターに送ります。. 多くの住宅所有者は、その有効性と効率性から、この試行錯誤を重ねたシステムを信頼している。.
しかし、より新しいヒートポンプシステムもある。. このオプションは、地下、空気、または水から熱を抽出するために最先端の技術を使用することにより、環境に優しく、おそらくより手頃な価格のソリューションを提供します。. 初期費用が大きくなっても、環境負荷の低減とエネルギー節約という長期的な利点があるため、望ましい代用品となる。.
この2つの方式を選択する際には、ご家庭独自のニーズ、予算、環境の好みなど、さまざまな要素を考慮する必要があります。. この記事では、各システムの詳細について説明し、利点と欠点を概説します。.
| スキーム1：集中システム | スキーム2：分散型システム |
| 全室が1つのコントロール・ユニットに接続されているため、管理が容易。. | 各部屋にコントロールユニットがあり、個別にコントロールできる. |
| 大規模な配線のため、設置が複雑でコストがかかる場合がある。. | 配線が少なく、設置が簡単で安価。. |
| 複数の部屋があり、エネルギー需要の高い大規模住宅に適している. | 小規模住宅や使用パターンが異なる地域に最適. |
| 家全体の温度を一定に保つ効率が高い。. | 各部屋のより精密な温度制御が可能. |
| 正しく使用すれば、エネルギー効率が高く、電気代が安くなる可能性がある。. | 使い方の柔軟性が省エネにつながる. |
動く給湯器による給湯方式
動く給湯器として、使える：
- GVSのガス柱；
- 二重回路暖房ボイラーのDOSの加熱輪郭；
- 電気温水器.
- 暖房回路に接続されたプレート式熱交換器.
お湯の蛇口を開けると、瞬間湯沸かし器がお湯を沸かし始める.
水がヒーターを通って移動する短時間に、加熱に使用されるすべてのエネルギーは、ほぼ瞬時にヒーターから水に転送されます。. 瞬間湯沸かし器は、水流量を制限できる設計になっているため、希望の温度のお湯を素早く得ることができる。. 瞬間式ヒーターの水流量、つまり蛇口から流れ出るお湯の量は、出口のお湯の温度に大きく影響する.
瞬間湯沸かし器は、1つのシャワーヘッドに十分にお湯を供給するために、最低でも10kWの出力が必要です。. 出力が18kWを超えるヒーターであれば、浴室をそれなりの時間で満たすことができる. さらに、浴槽にお湯を張ったり、シャワーを使ったりしながら台所の蛇口を開ければ、快適なお湯を使うために少なくとも28kWのフローヒーター出力が必要になる。.
一般的に、エコノミークラスの住宅を暖めるには、小さめのボイラーで十分です. その結果、お湯の需要によって二重回路ボイラーの出力が決まります。.
次のような要因が、瞬間湯沸かし器によるDHW方式が、家庭で快適かつ安価にお湯を使うことを妨げている：
- 配管内の水の温度と圧力は、水の消費量に大きく左右されます。. このため、別の蛇口を開けると、水の温度とDISシステム内の圧力が大きく変化する。. 2カ所で同時にお湯を使うのは、あまり快適ではない.
- お湯の消費量が少ないと、瞬間湯沸かし器はまったく作動せず、お湯も温まらない。.水を得るために、必要な温度は、多くの場合、それが必要であるよりも多くの水を費やす必要がある.
- クレーンからのお湯は少し遅れて出てくる. 給湯器から集水ポイントまでの配管の長さが長くなると、待ち時間が長くなる。. 最初のうちは、水の一部を無駄に下水道に排水しなければならない。. しかも、これはすでに加熱された水だが、パイプの中でなんとか冷めている。.
- スケール付着物は、瞬間湯沸かし器の加熱室内の小さな表面にすぐに蓄積する。. 硬水は頻繁にスケール除去が必要.
結局、DHWシステムに瞬間湯沸かし器を設置すると、使用水量と汚水排出量が増加し、暖房に使用するエネルギーが増加し、家庭での快適なお湯の使用量が不足することになる。.
このような欠点があるにもかかわらず、瞬間湯沸かし器によるDHWシステムは、その小型さと手頃なコストのために使用されている。.
瞬間湯沸かし器を取水場所の近くに個別に設置することで、システムの効率が向上する。.
このような状況では、電気式フローヒーターの設置が現実的である。. しかし、これらのヒーターは、複数の場所から同時に水を汲み上げる場合、電力網から大量の電力（最大20～30kW）を使用する可能性がある。. 個人宅の電気系統は通常、このために構築されておらず、電気代も高い。.
郊外の個人宅のDOS（サービスの流通）を整理する際には、利便性と効率性のために最適なスキームを選択することが不可欠である。. 集中式と分散式の2種類が一般的. 集中システムの利点は、すべてのユーティリティを一箇所で管理できることで、メンテナンスが簡素化され、コストを節約できる可能性がある。. しかし、分散型システムは、カスタマイズ性と柔軟性が高く、家中の各部屋に必要なものが正確に供給されることを保証する。. 予算、ライフスタイル、家の大きさなどが、この2つの選択を左右する要因の1つである。. この記事を参考に、各プランの利点と欠点を理解することで、十分な情報を得た上で選択することができる。.
瞬間湯沸かし器の選び方
瞬間式給湯器を選ぶ際に最も重要なのは、給湯可能な水量です。.
快適な使用のためには、分析ポイントにおける55 °Cでの以下の湯量に集中することをお勧めします：
- シンクの蛇口または洗面台から 4.2 l/min (0.07 l/秒）；
- バスタブまたはシャワー蛇口から毎分9リットル（0.15 l/sec).
1台の瞬間湯沸かし器が、キッチンのシンク、バスルームのシンク、シャワーの3つの分析ポイントに連動している。. 浴槽にお湯を張るだけなら、55℃のお湯を毎分9リットル以上供給できるヒーターを選ぶ必要があります。. さらに、このタイプの給湯器では、シンクと洗面台の蛇口から同時にお湯を使うことができる。.
ヒーターが少なくとも9 l/分のお湯を供給できる場合 + 4.2リットル/分＝13.2リットル/分であれば、シャワーと洗面台で同時にお湯を使っても快適です。.
瞬間湯沸かし器の最大性能は、通常メーカーが技術仕様書に記載しています。. この性能は、25 oC、35 oC、45 oCのような特定の温度差dTで水を加熱した場合のものである。. これは、最大性能の場合、水道の温度が+10 °Cであれば、蛇口から+35 °C、45 °C、+55 °Cの水が流れることを示しています。.
注意すること. 広告に最大性能を記載している業者もあるが、"忘れている" その性能の根拠となる温度差について言及すること。. 毎分10リットルの容量のガス給湯器もありますが、その流量では35 оС（25℃）までしか温まりません。. このようなカラムでは、お湯の使用はあまり快適ではないかもしれません。.
二重回路のボイラーまたはガス給湯器で、最大生産性が少なくとも13であること。.この例では、dT=45 °Cで2 l/minが適切です。. これらの給湯パラメータでは、ガス機器の出力はおおよそ32kWとなる。.
瞬間湯沸かし器を選択する際に考慮すべきもう1つの要素は、加熱が作動する最小性能、すなわち流量l/minである。.
配管の水流が機器の技術仕様に示された量より少ないと、給湯器の電源は入りません。. このため、必要以上に水を使う必要があることが多い。. 最小容量ができるだけ小さいもの、たとえば1ℓ/分以下のものを選びましょう。.1 l/分.
住宅用電気瞬間湯沸かし器の最大ヒーター出力は、5～7 kWである。.5と6.5 kW. 水は3の最大生産性でdT = 25℃に加熱される.1 – 3.7リットル/分. シンク、シャワー、洗面台のような1つの給水ポイントには、これらの給湯器のうち1台が使用される。.
蓄熱式ヒーター（ボイラー）と水循環によるDHW回路
かなり大容量の断熱金属タンクは、ボイラーまたは貯湯式給湯器と呼ばれる。.
電気ヒーターと、暖房用ボイラーに接続された管状熱交換器の2つのヒーターが、通常、給湯タンクの下部に同時に組み込まれている（ボイラーとの接続図）. ほとんどの場合、ボイラーはタンク内の水を加熱する。.
ボイラーを止めると、必要に応じて電気ヒーターが作動する。. このタイプのボイラーの一般的な呼称のひとつが間接加熱ボイラーである。.
間接加熱ボイラーでは、温水はタンクの上部から使用される。. その代わり、水道からの冷水はすぐにタンクの下部に入り、熱交換器で加熱され、上部に上がる.
欧州連合（EU）では、新築住宅の給湯システムに太陽熱ヒーターと集熱器の使用が義務付けられている。. 追加の熱交換器は、ソーラーコレクタを接続するために間接加熱ボイラーの下部に取り付けられている.
ソーラーコレクターは、ボイラーの水を加熱する. コレクターが十分な熱を生産していない場合は、ボイラーまたは電気ヒーターをオンにします。. 記事を見る "ソーラーコレクター付きDHWシステム."
層式ボイラーによるDHW回路
温水はタンクの上部から消費される。. その代わりに、水道からの冷水が直ちにタンクの下部に流れ込む。. ポンプがタンクからフロースルー・ヒーターを通して水を駆動し、タンク上部に直接供給する。. 間接加熱ボイラーのように、ほぼ全量の水が温まるまで待つ必要がありません。.最近では、二重回路ボイラーの貫流ヒーターで水を加熱する、成層加熱ボイラーによる給湯システムが普及している。. このボイラーには熱交換器がないため、コストを抑えることができます。.
快適性を犠牲にすることなく、家庭内に小型のボイラーを設置し、水の上層が急速に加熱されるため、流水式ヒーターの出力を下げることができる。.
層式暖房ボイラー一体型または遠隔型層式暖房ボイラー一体型の二重回路ボイラーが各メーカーから製造されている。. このため、DHWシステムの設備コストと寸法は、間接加熱ボイラーよりもわずかに低い。.
使用の有無にかかわらず、ボイラー内の水は予熱される。. タンク内の貯湯により、家庭内で数時間お湯を使うことができる。.
これにより、タンク内の水を長時間加熱することが可能になり、温水に徐々に熱エネルギーが蓄積されます。. そのため、ボイラーは「貯湯式給湯器」とも呼ばれる。."
水の加熱時間が長いため、比較的低出力のヒーターが使用できる。.
蓄熱式ガス給湯器 – ボイラー
家庭用温水システムでは、ガスバーナーで水を加熱する貯蔵ボイラーはあまり一般的ではない. ガスボイラーとガスボイラーの2つのガス機器を使用する住宅では、暖房・給湯システムの設置コストが大幅に高くなる。.
ガスボイラーの設置は、セントラルヒーティングのある家庭や、地域暖房・水道システムで水を加熱するために液化ガスを使用する固形燃料ボイラーで暖房されている個人住宅にとって有益です。.
ボイラーと同様、ガス給湯器にも、燃焼室が開いているものと開いていないもの、強制排ガスの有無、煙突の有無がある。.
煙突に接続する必要のない、貯蔵ガスでできたボイラーもある. (家庭用ガスコンロは煙突を必要としない.これらの機器のガスバーナーの出力は控えめである。.
容量100リットルまでのガスボイラーなら壁掛け設置が可能. 大容量の給湯器は床に設置される。.
ガス点火は、流体力学的な方法、電子的な方法、パイロット芯を使う方法など、いくつかの異なる方法で給湯器に使われている。.
パイロット芯を使用する機器では、最初に手動で点火する小さな炎が常に燃えている。. このトーチでは、一定量のガスが無意味に燃焼する。.
電子点火は、アキュムレーターまたはバッテリーによって行われる。.
蛇口を開けると、水が回転するタービンを通り、流体力学的点火が開始されます。.
貯湯式給湯器の容量の選び方 – ボイラー
家の中でお湯を使う快適さは、貯湯式給湯器の容量が大きくなるほど高くなる. しかし、ボイラーが大きくなればなるほど、高価になり、維持費や修理費がかかり、広いスペースが必要になる。.
ボイラーのサイズを選択する際には、以下の要素が考慮される。.
家庭全体で温水を使用する場合、最低限の快適さを得るには、一人当たり20～30リットルのボイラーで十分であることが広く認知されている。.
使用者1人当たり30～60リットルのボイラーを選ぶと、快適性が増す。.
居住者一人当たり60～100リットルの給湯器があれば、高い快適性が得られる.
80～100リットルのボイラーのお湯を浴槽に入れるには、ほぼ全量を使う必要がある.
DHWボイラーのボイラー出力の選び方
ボイラーを選択する際には、設置されているヒーターエレメントのパワーを考慮する必要があります。. 例えば、100リットルの水を15分間で55℃に加熱するためには、およそ20kWのボイラーヒーター（熱交換器、内蔵ガスバーナー、発熱体）を設置する必要がある。.
暖房を最初に入れたとき、ボイラー内の水の温度は、実際には水道の水の温度と同じである。. 将来、ボイラー内の水は、ほぼ常に特定の温度に予熱される。. 低出力の加熱装置を使用することで、適度な時間でお湯を希望の温度にすることができます。.
ただし、ボイラーがお湯を沸かすのにかかる時間を調べておくことが望ましい。. そのためには、次の計算式に当てはめる：
ここで、tは水の加熱時間（秒）、mはボイラー内の水の質量（キログラム）（水の質量（キログラム）はボイラーの容積（リットル）に等しい）、cwは水の比熱容量で、これは4に等しい。.2kJ/(kg・K)、t2は湯を沸かすべき温度、t1はボイラーの初期水温、Qはボイラー出力（kW）である。.
例として、15 kWのボイラーで200リットルの水を10 °C（この温度でボイラーに入ると仮定）から50 °Cまで加熱するのに必要な時間は、200 x 4.2 x (50 – 10)/15 = 2240秒、つまりおよそ37分である。.
システム内の水循環によるDHW図
配管内の温水循環は、温水システムで貯湯式給湯器を使用して配置することができる。. 温水を連続的に循環させるリング配管を各温水サンプリング地点に接続する。.
各温水消費ポイントのリング配管からの配管区間長は2メートルを超えてはならない。.
循環ポンプは、水がDHWシステム全体に循環するようにします。. ポンプの消費電力は数十ワット.
DHWパイプラインの設計によっては、ポンプを使わずに自然な水循環を作り出すことができる。.
DHWシステムの水循環により、温水が連続的にサンプリング位置に供給されることを保証します。.
水循環と蓄熱式ヒーターの両方を備えたDHWシステムでは、給水モードがより安定する：
- サンプリングポイントでいつでもお湯が使える.
- 複数の場所に同時に水を溜めることができる. 流量が変わると、水の温度と圧力がわずかに変化します。.
- どんな少量のお湯でも蛇口から出すことができる。.
家の中の届きにくい場所への給湯の快適性を向上させるだけでなく、再循環回路は、個々の部屋の床暖房回路をそれに接続することができます。. 例えば、浴室の床暖房は一年中快適である。.
水循環式給湯システムでは、循環ポンプを稼動させ、ボイラーと水循環配管の熱損失を補うために、エネルギーが絶えず消費される。. エネルギー使用量を節約するため、オフピーク時に水の循環を停止するプログラム可能なタイマー内蔵の循環ポンプを設置することをお勧めします。. 温水パイプとボイラーを囲む断熱材.
二重回路ガスボイラー給湯システムの欠点
ご承知のように、二重回路ガスボイラーは暖房システムを加熱し、家庭に温水を供給することができます。. ボイラーのフロースルー熱交換器が温水を生成する.
よくあることですが、お湯を作るのに必要なボイラーの電力は、家中の部屋を暖めるのに必要な電力よりもはるかに高いことが判明します。.
二重回路ボイラーの最大出力は約24kW以上とかなり大きく、必要な量のお湯を沸かすには十分です. ボイラーには自動化された機械が取り付けられており、バーナーの炎を変化させることによって、ボイラーの出力を最低でも最大値の約30％まで下げることができる。. 二重回路のガスボイラーは一般的に最低出力が8kW以上です. 暖房モードでもDHWモードでも、これは最も低いボイラー電力である。.
二重回路ボイラーのガスバーナーは、設計上の特徴から、最低出力（8kW未満）以下では安定した運転ができない。. さらに、暖房モードのボイラーは、個人宅の暖房システムやアパートの自律暖房システムで機能するために、頻繁に8kW未満の出力を必要とする。.
例えば、面積80～110m³の住宅やアパートを暖房するには、特に暖房シーズンの最も寒い5日間は、8kWの電力で十分です。. 暖かい季節には、ボイラーの出力と電力はかなり低くなるはずです。.
二重回路ボイラーと暖房システムの適応（調整）に問題が生じるのは、ボイラーが最小電力より少ない電力で運転できないからである。.
ボイラーは、暖房にほとんど熱を必要としない小さなものに関しては、暖房システムが処理できる以上の熱を発生する。. ボイラーとシステムのパラメータに不一致がある場合、二重回路ボイラーはパルス・モードに入る。 である。.
クロッキングモードで運転すると、ボイラー部品の寿命が大幅に短くなる。 モードでは、効率も大幅に低下します。.
続きを読む "二重回路ガスボイラーの出力設定"
二重回路ガスボイラーの効率は、最小出力で運転した場合は80％以下、最大出力で運転した場合は93％以上である。. このようなボイラーをパルスモードで運転させると、ガスバーナーが常に再点火するため、効率がさらに低下することを考慮してください。.
二重回路のボイラーは、一年の大半を暖房する場合、ほとんど電力を消費しないことに注意する必要がある。. 文字通り、暖房に使用するガスの少なくとも1/4が無駄になる。. ボイラーの部品が早く消耗した場合の交換価格もこの中に含めること. これは、その家の安価な暖房と給湯システムの設置費用をカバーする。.
8kW未満の暖房システムでは.60～120リットルの温水ボイラーと一緒にボイラーを設置する方が費用対効果が高い.
蓄熱式ボイラーを使用している場合は、最大出力が9～11kW未満のボイラーを設置することができます。. 暖房モードも給湯モードも、ボイラーを併用することで可能な限り効率的に機能します。.
このような事態のために、多くの暖房機器メーカーが、ボイラーとビルトインボイラーまたはリモートボイラーをセットにした特別なキットを製造している。. この機器はコストがかかるが、ガスを節約し、機器の耐用年数を延ばし、より快適な給湯を可能にする。.
しかし最近では、最大出力11kWほどの二重回路ボイラーが購入できるようになった. これらのボイラーは、一人の使用者のために少量のお湯を沸かすために作られています。. 洗面台とシャワーは自分でつける. シンクとシャワーで同時にお湯を使うのは問題があります。. バスタブにお湯をためるのにも時間がかかる.
理想的なDOS（ドメスティック・オープン・スペース）プランを選択することは、郊外の住まいで居心地の良い便利な居住空間を確立するために不可欠です。. この2つの主な方式のどちらを選ぶかは、最終的には、あなた自身の要望、好み、そしてあなたの物件の特徴によります。.
プライバシーを最優先し、より区切られたデザインがお好みなら、従来のコンパートメント・プランが最適かもしれません。. この方法は、さまざまなアクティビティ用の独立したスペースを作ることができ、大家族や頻繁にゲストを招く人には特に役立ちます。. 秩序と分離の感覚も生まれます.
一方、透明性やエリア間のスムーズな切り替えを重視するなら、オープンプランのレイアウトが現代的で開放的な印象を与えます。. この配置は、より多くの自然光を取り入れ、家に開放感とコミュニティを与えることができます。. ゲストをもてなすのが好きな人や、さまざまな用途に使える、より適応性の高いエリアが必要な人に最適です。.
郊外の住宅に理想的なDOS計画は、最終的には実用性と個人的な好みのバランスを取ることになる. 将来のプラン、日常的なスペースの使い方、それぞれのレイアウトが自分のライフスタイルにどのようにフィットするかを考えましょう。. これらの要素を注意深く考慮することで、家の使いやすさと楽しさを向上させる、十分な情報に基づいた選択をすることができます。.
