―― 実 施 例 ―― 旭町文化会館 （図書館） における ヒートポンプ蓄熱式床暖房 ㈲環境テクノ 西 田 英 弘 ■キーワード／図書館・蓄熱式床暖房・ヒートポンプ １．はじめに 旭町文化会館（図書館）は，旭川ダムの湖畔に町民の文 化と憩いの拠点として建設された。 ヒートポンプ蓄熱式床暖房は，吹き抜け空間の暖房条 件を快適にするため，およびランニングコストを安くす るために計画された。 ２．建物概要 建物名称 旭町文化会館 所 在 地 岡山県久米郡旭町 建物用途 図書館 建 築 主 旭町 設 計 1GEN設計 施 工 1 大本組 機械設備 ダイダン㈱ （床暖房設備 ㈲環境テクノ） 電気設備 ㈱中電工 ３．床暖房設備概要 ３−１ 特長 （1）極めて安価なランニングコスト ・床暖房の蓄熱には PM10:00 ∼ AM8:00 の安価な業務用 蓄熱調整契約電力を使用 ◎ランニングコスト比較 床暖房面積 524㎡ 単位面積当たりの放熱量を120kcal/h･㎡ 使 用 期 間 11月∼４月（６カ月間：150日） 使 用 時 間 ８時間/日 負 荷 率 70％ ○通常電力式（ヒーター線発熱式） 昼間電力 15.21円/kWh 単位面積当たりの使用電力は 120kcal÷860kcal/kWh＝0.140kW/h･㎡ 524㎡×0.140kW/h･㎡×15.21円/kWh×8時間/日 ×150日×70％ 計 年間 937,000円/年 ○夜間電力蓄熱式（ヒーター線発熱式） 業務用蓄熱調整契約電力 4.75円/kWh 単位面積当たりの使用電力は 200kcal÷860kcal/kWh＝0.233kW/h･㎡ 524㎡×0.233kW/h･㎡×4.75円/kWh×8時間/日 ×150日×70％ 計 年間 487,000円/年 ○夜間電力蓄熱式（ヒートポンプ温水式） 業務用蓄熱調整契約電力 4.75円/kWh 単位面積当たりの使用電力は 200kcal÷2,450kcal/kWh＝0.08kW/h･㎡ 524㎡×0.08kW/h･㎡×4.75円/kWh×10時間/日 ×150日×70％ 計 年間 209,000円/年 表−１ ランニングコスト比較 ・ヒートポンプの高い熱効率を利用 （ヒートポンプはヒーター線発熱方式に比較して約 ３倍の熱効率） 写真−１ 建物外観 ヒートポンプとその応用 1997．7．No.43 ― 36 ― 年間ランニングコスト 通 常 電 力 式（ヒ ー タ ー 線 発 熱 式） 937,000円 夜 間 電 力 蓄 熱 式（ヒ ー タ ー 線 発 熱 式） 437,000円 夜 間 電 力 蓄 熱 式（ヒートポンプ温水式） 209,000円 ―― 実 施 例 ―― （2）ヒートポンプは昼間開館時間帯は空調に使用できる。 ３−２ 熱源設備 （3）暖房負荷の少ない時は蓄熱床暖房のみで空調運転不 ・空気熱源ヒートポンプチラー 冷却能力 150kW （4）朝の開館時には床暖房で室温が立ち上がっている。 暖房能力 170kW （5）開館時間の長い図書館には理想的な省エネルギー暖 圧 縮 機 37kW 要。 ・床暖房ポンプ 房。 257r/x ×12c ×1.5kW （6）床暖房のイニシャルコストが安い。 ・床構造体を蓄熱材として利用するため，蓄熱材コス ３−３ キュアレックス蓄熱床暖房系統図 トが不要。 業務用蓄熱床暖房システム コントロールユニット盤 （7）埋込配管 （キュアレックス） は長寿命である。 ヒートポンプチラー発停指令 ・キュアレックスの特長 （古河 ポンプ発停指令 FC-28組込） ① キュアレックスとは，古河電工のケーブル製造技術 から生まれた画期的な架橋ポリエチレンパイプで，特 殊な分子結合をもたせたプラスチックでできており， 樹脂管の特性を飛躍的に向上させたもので，従来のプ 空調用ポンプ ラスチック管では使用できなかった高温水供給パイプ として使用できる。 空調へ（昼間） 床暖房用ポンプ 床暖房蓄熱へ（夜間） ② 軽量である 業務用蓄熱 調整契約電 力使用 ヒートポン プチラー 金属管と比較して軽量のため，持ち運びが容易であ り，配管作業時にも有利。 クッション タンク 白金センサ 図書室、受付 事務室、幼児図書室 ③ 耐食性・耐薬品性に優れている。酸性・アルカリ性 などに対し，極めて優れた耐食性・耐薬品性を示して いる。 ④ パイプ内にはほかのパイプに比べスケールが付着し 白金センサ エントランスホール 特別展示室 にくく，スケール堆積による流量低下やつまりがない。 R S 床暖房ヘッダー 図−１ 蓄熱床暖房系統図 表−２ イニシャルコスト比較 イニシャルコスト ３−４ キュアレックス蓄熱床暖房仕様 通 常 電 力 式（ヒ ー タ ー 線 発 熱 式） 15,720,000円 夜 間 電 力 蓄 熱 式（ヒ ー タ ー 線 発 熱 式） 18,400,000円 表−３ 蓄熱床暖房仕様 夜 間 電 力 蓄 熱 式（ヒートポンプ温水式） 10,480,000円 対 象 単 位 蓄 放 熱 量 kcal/h 布 設 面 積 パ イ プ 長 流 量 単位蓄放熱量 パ ス 名 パ ス 長 パ ス 流 量 パ ス 図書室、受付 エントランスホール 合 計 事務室、幼児図書室 特別展示室 75,600 29,200 104,800 ㎡ 378 146 524 c 2,250 720 2,970 r/min kcal/h-㎡ 202.5 200 QA−1∼QA−15 c r/min 150 13.5 54.0 256.5 200 QB−1∼QB−4 180 13.5 数 15 4 ヘ ッ ダ ー HD−A HD−B 写真−２ キュアレックス敷設状況 ― 37 ― ヒートポンプとその応用 1997．7． No.43 ―― 実 施 例 ―― ３−７ 床コンクリート内温度 床の温度の推移（コンクリート内部） ：℃ 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 3月24日 3月25日 3月26日 3月27日 時間推移 休館日 写真−３ 屋外設置ヒート ポンプチラー 図−４ 床コンクリート内温度 ３−５ 床の断面 A B D C E A 床仕上げ材 B コンクリート C 床暖房キュアレックス管 D コンクリートスラブ E 断熱材 150 135 蓄熱層 蓄熱層 50 写真−４ 館内の吹き抜け空間 図−２ 床暖房部の床断面図 ・床蓄熱量 コンクリート比熱 483kcal/ ℃k 10度差にて 483kcal/ ℃k ×10 deg×0.285c 377kcal/g （厚さ） ＝1， ３−６ キュアレックス敷設平面図 業務用蓄熱調整契約床暖房 システムコントロールユニット盤 書庫 電気室 床暖房 湯弗室 ヘッダー 身障者 便所 写真−５ 館内で床に寝ころんで遊ぶ子どもたち （床仕上げ材はタイルカーペット） 女子便所 児童図書室 33,000 廊下 男子便所 受付・事務室 図書販売 コーナー 機械室 温度センサー ４．まとめ エントランスホール 旭町文化会館は，平成９年３月に開館され使用されて 階段 図書室 温度センサー 特別展示室 ポーチ いる。３月時点では，一般空調は使用されずに蓄熱床暖 房のみで運転されている。 また，開館時刻には，室内は十分に室温が立ち上がっ ている。 最後に，ご指導・ご協力いただいた関係各位の皆さま 33,000 図−３ 配管敷設平面図 ヒートポンプとその応用 1997．7．No.43 に，誌上を借りて厚くお礼申し上げます。 ― 38 ―
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