ガス給湯器に代わる給湯システムとして関心を集めている「エコキュート」をご存知でしょうか。最近は、大手家電量販店でもエコキュートをお勧めする店舗が増えてきました。環境負荷が少なく、エネルギーの節約になると謳われていますが、一体どのような機器なのか、気になりますよね。
今回の記事では、エコキュートの仕組みや、メリットおよびデメリットに関して、詳しく解説していきます。
エコキュートとはどんな仕組み？わかりやすく解説
エコキュートを構成するのは主に、「ヒートポンプユニット」と「貯湯タンクユニット」です。まずは、これらがどのような役割を持つのか、説明しましょう。
ヒートポンプは、外見こそエアコンの室外機に似ていますが、大気中の熱を集めるはたらきがあります。内部には熱を交換する機械が搭載されており、空気中から熱を取り込むのです。
コンプレッサーによって熱を圧縮するとさらに高温になり、温度が上がった状態で、水を加熱するための熱交換器に送ります。熱でお湯を沸かす一連の流れを、絶えず継続して安定的にお湯を供給してくれます。
貯湯タンクユニットは、沸かしたお湯を一時的に貯蔵する機能があります。プラスチック製容器などと異なり、表面に断熱材が備わっているので、お湯が中々冷めないのです。
さらに、貯湯タンクは上部に熱いお湯、下部に常温の水を貯めておけるようになっています。水がヒートポンプへと送られて、お湯になり、タンクの上部に運ばれます。自宅内でお湯を使って、タンク内の貯水量が減少すると、給水して下部に入った水をお湯にする流れを繰り返します。これらの点を踏まえて、エコキュートの一連の仕組みを見ていきます。
大気中の熱をヒートポンプユニット内の空気側熱交換器の冷媒が取り込みます。冷媒とは、熱を伝達する性質がある物質を意味し、今回の場合二酸化炭素（CO2）です。空気中の熱をCO2に吸収させた状態でコンプレッサーに行き、圧縮して約90℃の高温にします。高温になった冷媒（CO2）は、水加熱側熱交換器で熱エネルギーを水に移動させ、お湯を貯湯ユニットに貯蔵します。熱を伝えた冷媒は、膨張弁に運ばれ、膨張させて温度を下げます。低温になった後、再び熱を取り込んで、あとは同じサイクルを続けるのです。
エコキュートも電気を必要とするのですが、熱を運ぶ動力源として使われるため、電気エネルギー1に対し、熱エネルギー3を取り出すことができ、とても効率的です。電気の力でお湯を熱くするわけではないため、消費電力を抑えることが可能なわけです。
エコキュートのメリット、デメリットについて解説
エコキュートを導入するとどのようなメリットがあるのか、考察していきます。
①光熱費を減らせる
エコキュートは、夜間の割安な電力を使い、水素や酸素などを活用してお湯を沸かす仕組みです。少ないエネルギーで効率的に熱を生むため、光熱費を最大50%程度も削減することができます。メーカーの想定では、給湯にかかる電気料金は月平均2,000～3,000円程度です。学習機能が備わっている機器だと、家庭ごとに使う湯量や時間帯を学習して、お湯切れにならないよう作動してくれるので、とてもありがたいですよね。
②環境にやさしい
大気中の熱を使ってお湯を沸かすので、ガス給湯器より環境への負荷が少ないです。使用する電気を太陽光発電など再生可能エネルギー由来にすれば、二酸化炭素の排出量も削減でき、地球温暖化防止に貢献できます。
③非常時にタンク内のお湯が使える
災害が発生して断水してしまっても、エコキュートの貯湯タンクにお湯が貯まっていれば、備え付けの非常用水栓からお湯や水を取り出せます。日本は地震大国であり、いつどこで地震が起きるか分かりません。万が一の時に水が使用できれば、身を守るライフラインになるでしょう。
ここからはデメリットです。どんな点に注意すればいいのか確認しましょう。
①初期費用が高い
通常、導入コストはガス給湯器よりも高額になります。設置費用の相場は30〜60万円ですが、住宅環境によって工事費用がかさむケースもありえます。事前にイニシャルコストとランニングコストを合算したトータルコストを把握しておくことをお勧めします。
②お湯切れの不安がある
貯湯タンク内のお湯が無くなると、水しか出せなくなり、いわゆる“お湯切れ”の状態になります。特に、突然の来客などでお湯の使用量が一気に増加するときは気をつけてください。水をお湯にするには時間がかかるとはいえ、日常生活でお湯切れを過度に心配する必要はありません。
③運転時の低周波音が気になる
夜間の電気代が安い時間帯に稼働するため、室外機の動作音が騒音だとトラブルになったことがあります。ヒートポンプユニットから発せられるのは、40dB程度の低周波音です。静音タイプも普及していますが、防音シートを被せるなど対策を講じると安心です。
④設置スペースが必要
ヒートポンプユニットと貯湯タンクの2つを平置きで設置しなければならず、ガス給湯器よりも場所を取ります。現在は薄型の製品も増えていますが、周辺環境を考慮しながら、余裕をもってスペースを確保しておくべきです。
エコキュートに寿命はあるの？
エコキュートの寿命は、定期的にメンテナンスを行うという前提で、10年～15年程度と考えておけばいいでしょう。一般的に、ヒートポンプユニットの寿命は5年から10年、貯湯タンクの寿命は10年～15年です。ヒートポンプの方が早く故障する可能性が高いと覚えておきましょう。機器に使われている部品によって、寿命の長さは変動します。
また、メンテナンスを怠っていると、耐用年数よりも短い期間で故障するリスクが高まります。通常、メーカー保証は1～2年分ついていますが、有料で保証を受けられる期間の延長サービスを実施するところもあります。
ほとんどの場合、エコキュートが故障したタイミングで買い替えを検討しますが、エコキュートは前触れも無く故障するパターンが多く、事前に故障を察知することは難しいです。エコキュートの交換工事は少なくとも1日は必要で、工事中は当然お湯は使用不可能です。また、工事完了後もお湯が溜まるまでに数時間はかかります。そのため、冬場に突然故障してしまうと不便な思いをしてしまうかもしれません。
エコキュートの寿命を知らせるサインとしては、以下の事例が挙げられます。
●エラーコードの表示が出る
●お湯が出ない/設定した温度に届かない
●運転音に異常がある
前触れもなく、いきなり故障するパターンも多いので、買い替えのタイミングに悩んでしまうかもしれません。目安の10年が迫ってきたら、どの機器に交換するか検討を始めておくと良いでしょう。
まとめ
エコキュートは、省エネルギーで効率的にお湯を作ることが出来る機器です。再生可能エネルギーとの相性も良く、双方を組み合わせることで、月々の電気代をかなり削減できるのではないでしょうか。まだ導入コストが高く、設置場所にも配慮しなければならないため、購入を躊躇っている方もいると思います。
今後、各メーカーから小型化された製品が発売されるはずです。自治体の補助金を活用して費用を抑え、自分にとって適切なタイプを選び、エコキュートの便利さを実感してみてください。
