さいふうさいブログ

けんちくのこと、日々のこと、いろんなこと。長野県の建築設計事務所 栖風采プランニングのブログです。

薪ボイラー併用のハイブリッドな床暖房

2015年04月15日 | ◆実践:室内温熱環境・暖房・結露

季節は春でございますが、

今頃、床暖房といいますか、床暖房に使っているボイラーについてです

 

暖房についてはこれまでも何度か書いてきましたが

私達家族は、昭和51年築の離れを平成16年に全面リフォームして暮らしていまして

暖房は全館(1階も2階も土間も)24時間床暖房(温水式) という贅沢にも思われるような暖房方式をとっております

(伝統的建造物である江戸時代末の主屋には暮らしていません。外観の保存修理工事は一応やりましたけど、まだ内部は未工事なので事務所として仮設的に使用してるだけ

 

暮らしている昭和の家  取りあえずビフォーアフター↓

 

リフォーム前のパーケットフロアーの上に

温水床暖房パネルを敷設し、その上に新たな床を張りました。

  

実は玄関土間にも床暖房を入れています。

 

と言う事で、我が家は

物入れとお風呂以外は、全てに床暖房が入っているのでした

各部屋、こんな感じでね。 

  

なんでそこまでやるんだ、、、と思われる方もいらっしゃるでしょう。

私達の暮らす長野県東御市は、H25年省エネ基準地域区分からみると3地域(H11年基準時はⅡ地域)で

函館や盛岡と同じくらい寒い地域。

で、

北国育ちの私、(H25年省エネ基準 1地域)

元々、暖房に対する考え方が本州とは違うかもしれません。

とてもじゃないけども、この寒い3地域の東御市で、

伝統的な(昭和も入る)住まいに、炬燵とちょっとの暖房器具だけでは

寒い寒いとウルサイ根性無しでございます

 

そういう事もありまして、寒冷地における家づくり、特に古民家の改修、リフォームにおいて

出来るだけ効率良く、そして温かく感じる家を作ろうと、自宅でいろいろ試みている訳なのです。

(贅沢しているのではなく、投資という事で!お許しを

 

そうこうしているうち、暮らし始めてもう10年近く経ちますが

室内環境はバッチグー で、

結露もほぼ皆無 (お風呂は結露しますケド)

カビなどに悩まされる事もなく、快適ではあるのですが、

床暖房に関しては、燃費が、、、

我が家に関しては、断熱改修が甘かったので

私たちの設計事例のお宅に比べると、格段に燃費が悪いのでした

(医者の不養生みたいなものね

 

温水を作るボイラーは初期投資の少ない灯油ボイラーでして、、、

灯油の消費量が・・・

更に、ボイラーも10年経つと

そろそろ調子が、、、(1回修理しました)

いつ壊れてもおかしくない状況です。。。

  

それで、という訳ではないのですが、

昨年2014年の1月に

実は床暖房用として薪ボイラーを購入

  

したものの、、、

   

設備屋さんが忙しがって、なかなか来てくれなれず、(我が家だけでなく現場もでしたがっ

結局、未接続なまま2015年まで丸1年過ぎてしまったのです

  

今年もまた使えないのか、と諦めモードだったところ、今年に入って間もなくした頃、

ようやく接続してもらう事が出来まして

2015年1月30日には念願の火入れとなりました

 

取りあえず、

ボイラー室を作る費用もスペースも無いため雨ざらしで設置。

ですが、

これはおススメしません!ボイラー室は作った方が絶対にいいです!

(既に経験談となってしまった

 

  

ボイラーの上部を開けてみると、こんな感じ。

ここに水が入ります。

熱交換コイル2つ。

一つは床暖用、もう一つは給湯用。

取りあえず、床暖房用のみ使えるようにして

給湯用は後日という事に、、、(←今年の夏までに接続できるのかしらん

 

で、いよいよ火入れ☆(2015.1.30)

こんな裏庭にボイラー設置したので床暖温水の行き帰りの管の保温性をどうするかってことになり

いつも設計で採用しているブリジストンのヒーターガイド付きCD管を使い、

更にそれを排水用の塩ビ管に納める、というのを考えた旦那さんでした。

見た目が悪くていけないんですが、やりようもないし、費用も無いので

取りあえず良しとしましたデス。

  

このように今年から灯油ボイラー薪ボイラー併用のハイブリッドな床暖房システムになった訳なんですが

一番気になる燃費は? です。

 

まず、今まで灯油だけで全館24時間暖房をしている時は、

灯油の消費量 凡そ1日 9ℓから12ℓくらいでした。

(敷設面積 約25.5坪の床暖房)

  ↓

それが

薪ボイラーを稼働すると 

床暖房に使った灯油の消費量は、1日平均、凡そ0.7リットルになりました!わーい!

(灯油量が分かるように計測器をつけているので、だいたい合っています)

 

一日中、薪ボイラーの火の番が可能ならば、

灯油量は0になるのでしょうが、

就寝中は薪をくべる事が出来ないため、薪ボイラーの熱交換用のお湯の温度が下がってしまい、

灯油ボイラーが稼働。
  
そのため、どうしても一日0.5~1リットルくらいの灯油を使ってしまいます。

 

これが日中、現場へ出掛けたりして

火の番が出来ない場合も、湯温が下がり

灯油ボイラーが自動に稼働します。

つまりは

手動薪ボイラー と 電気制御されてる自動灯油ボイラー のハイブリッドシステムで24時間暖房を可能にしているという状態なんですね。

  

実際、薪ボイラー側の湯温が40℃を下回った時に、灯油ボイラーが稼働してしまいますので(設定上)

湯温を40℃以上にキープするように薪くべしないといけません。

 

しかし、屋外露出で設置しているので、湯温が長時間保てない。。。

3~4時間で40℃を切るくらいまで冷めてしまうのでした。(2月頃の極寒気の場合)

  

この2ヵ月間程使ってみて(慣れてきた

だいたい湯温を60~70℃程にしておくくらいが丁度良い感じでした。

でも寝る前は、出来るだけ湯温を長く保たせるために100℃近くまで焚き上げる事もあります・・・

あーなんか薪が勿体ない感じ

 

それでも結局は、就寝中に湯温は下がり、どうしても灯油ボイラーが動いてしまいます

このくらい湯温が下がってしまうと、灯油ボイラー稼働します。

  

夜中、-5℃~-9℃くらいの寒い外気にさらされて

早朝に温度計を見ると、

33~34℃を下回る事が何故か一度もありませんでした。

 

この薪ボイラーの中には水が入っているので

火を焚かなければ湯温は下がり続け、

屋外ではいずれ水が凍ってしまうのでは!という懸念が最初ありました。

 

でも実際にこの2ヵ月間程、使ってみて

34℃くらいまでしか下がらない。

??? あれ?

  

後でよーくよく考えると、

床暖房の温水(不凍液)がこの薪ボイラーの中を循環しているのですが

逆の熱交換になっているのではないか

という事に気が付きました

つまり・・・

温水(不凍液)の熱が、薪ボイラーの湯温より高ければ熱が奪われる。

アタター

それじゃ本末転倒。

だって、薪ボイラーの湯温が、灯油ボイラーによって温められた温水に助けられてる(凍結防止的に?)ようなもの。

・・・

やっぱり、ボイラー室は必要って事ですね

ボイラー室があれば、ボイラーそのものが保温できるし、湯温ももっと保てるでしょう。

そして薪くべの間隔も長くなり、湯温も管理しやすくなる。

・・・

こんな寒冷地でボイラーの屋外露出設置は、、、ちと無謀だったかもです


  
しかし、取りあえず、実質として灯油が相当量浮いたので嬉しい!!!

(この冬、1000リットルは間違いなく浮いた!←というと温暖地の方はかなり驚かれると思いますが)

とはいえ、灯油の代わりに薪を相当消費しているので

省エネって訳ではありません。←これ重要。
 

灯油だろうが薪だろうが電気だろうが、

エネルギーはあまり使わない方がいいに決まってる。
  
我が家の場合は、家そのものはとても快適にはなっているものの、

床下の断熱をしっかりやらずに床暖房にしてしまったので、

熱の損失も多く、、、(泣)
  
つくづく自宅で思い知らされましたデス。(だから設計では断熱にうるさいのでした)

 
  
取りあえず、薪ボイラー導入により

我が家的には、灯油1日8ℓ~11ℓくらいは浮いたので

懐はとっても嬉しいのでした☆
  
  
しかも薪は、この屋敷にある色々な木を薪にしているので

当面はタダ! 

これでこの荒れた屋敷も、少しは片付くかしら?(悲願!)

これが薪にしている木です。

2008年頃に、いよいよ倒れ掛かっていた付属屋を解体しまして、その時の廃材です。。。

我が家は短冊型の敷地で、しかも袋小路状態になっているので、屋敷内から搬出することが容易でなく、

とりあえず、そのまま屋敷内に山積にしてました。

どうやってこの廃材を屋敷から出すか、は、頭の痛い問題だったのですけど

(資金さえあれば、業者さんにお願いして人海戦術でやればいいのですケドね

8年間も雨ざらしになっていた廃材を、これを機に薪にしている訳です

(だいぶ、廃材も朽ちてはいましたが、それでも意外に腐っていない木もありました。)

 

ちなみに、極寒気時の、薪の消費量ですが

一応ざっくり計量してみましたら、

1日、5~6回の薪くべ 1回につき15㎏~20㎏くらい燃やしている感じでした。 となると、1日、100㎏近く燃やしているかもしれないのです。1ヵ月で3トンも燃やしているのかも!・・・

うちにある古い廃材。

  

こんなでかい木も入っちゃいます。(直径8寸から1尺くらいの丸太)

ちょっと燃えにくいですけどね。

  

長さに関しては、細いものなら70センチ~90センチくらいまで楽々投入できます。

お陰であまり薪割りしなくて済みます(←それがまた魅力でもあったのでした。薪割りやるのが面倒なので!)

 

  

凡そ1ヵ月かけて出来た木灰

荒熱を取るために、甕に一時的に入れておく事にしました。

1ヵ月でちょうど一杯分くらい。

重さを量ってみると、凡そ10㎏くらいです。

 

これくらいの木灰が冬場、毎月出る、という事です。。。

 

 

我が家で薪ボイラーにせっせと薪くべするようになると

うちの息子が学校帰りに、いろんな木を拾ってくるようになりました

こんな長いのやら

こんな太いのやら。。。

この木、どうしたの?

と息子に聞くと

お友達と長い木を叩き割って、秘密基地に隠してあるのを持ってきたそうな☆

うふふ。

秘密基地ねぇ~

この木も計量してみると、6㎏近くあって、

それを色々工夫して持ち帰ってきた息子。

やっぱり男の子だね~

 

今はもう4月になりまして、気温も高くなってきましたけれども、

まだ雪がちらついたり、雨が続くと肌寒く、

床暖房は未だに稼働していますが、

最近は 1日 4~5回の薪くべ 1回につき 10㎏弱くらいに減りまして、1日 40~50㎏くらいになったかな?

 

お陰で

屋敷内に溜まっていた色んな木がどんどん無くなり

それらの処分費を考えれば、

浮いた灯油代と、掛かるはずだった処分費で、2年も薪ボイラーを使えば

ボイラーの投資費用の元は取れてしまう計算です

(問題は、燃やす木が無くなった後、どうするかなんですけどね。。。ご近所さんから薪になるような木を分けてもらえないかなーとか、考え中)

 

しかし、

ボイラーの元をとれたとしても、エネルギーとしてどうなのか?

 

薪の消費量をカロリー計算し

灯油ボイラーだけで床暖房を稼働した時のカロリーを計算して比較してみると

大雑把な概算ではありますが、

凡そ、2/3の薪燃焼エネルギーを捨ててしまっている計算になりました

ので、ほぼ焼却炉状態って訳です だめだこりゃ。

 

なので、間違っても

薪を買ってまでやってはいけない、という事ですな

 

という事で

この通り、自宅でいろいろな事を試みている訳なんですが

こういう経験はすべて設計に活かされるハズですので

今後の設計に乞うご期待 ?

 

 

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4 コメント

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Unknown (ケン)
2016-07-04 21:28:24
はじめまして、薪ボイラーというものを検索してましたらたどり着きました。
教えていただきたいのですが、廃材とか燃やした場合の煙とかどのようでしょうか?
私は薪ストーブ3シーズンほど使ってます。
Unknown (kaori)
2016-07-05 12:13:23
ケンさん

コメント寄せて下さいまして有難うございます。
薪ボイラーの煙の件ですけれども、
薪ストーブのご経験があれば、お分りかと思いますが、やはり薪の乾燥の度合によって違うのと同じで、廃材も状態によって違います。

よく乾燥している木でしたら、煙は気になりませんが、
湿気っぽいものや、伐採した竹とか草木をしっかり乾かないうちに燃やすと煙が出ます。

ロケットストーブみたいなものなので、勢いよく燃えれば煙は気になりません。

薪ボイラーは給湯にも使えるように出来ますが、私は夏は、煙がご近所に迷惑になるかもと思い、夏の利用は考えて無いです。冬は窓を閉め切って生活しますけど、夏は窓を開けてますのでね。
薪ボイラーの導入 (けい)
2018-02-03 09:26:33
はじめまして。
いま家の新築とともに薪ボイラーの導入を考えていて、とても参考になります。
いざ導入しようとすると結構問題がありまして…^^;

我が家の場合、設備業者さんがこの薪ボイラーの設置を渋ってます。曰く、保証が無く設置後の動作に責任持てないと。
メーカーも商品を出荷するだけで、取引実績のある業者さんを紹介してくれない様子です。

また質問なのですが、灯油ボイラーと併設で自動で温度管理する仕組みを作ってらっしゃいますが、市販されてるコントローラーなどがあるのでしょうか?
Unknown (kaori)
2018-02-03 17:33:12
けいさん
  
コメントを寄せて下さいまして有難うございます♪
薪ボイラーの導入を検討されているのですね。

薪ボイラーは、薪を買ってまで導入するのであれば、あまりおススメはしないのですが、薪が入手しやすい環境であれば良いと思います。
(そもそもこの薪ボイラーは焼却リサイクルシステムの発想ですので、燃料を買ってまでやるものではありません。)
 
薪ボイラーの設置につきましては、仰る通り、設備屋さんが嫌がるという類似のお話を聞いた事があります。それは単に、その業者さんに導入経験が無いためと思われます。

 
あと、ご質問にあります「自動で温度管理する仕組み」というのは、我が家の場合は床暖房に使用していますので、
 ①床暖房の温水床暖コントローラー
 ②灯油ボイラーのリモコン
 ③薪ボイラーのミキシングバルブ
これで管理しています。
 
①は電気制御で熱動弁の開け閉めを行い、ボイラーからの温水を止めたり流したりして床面やお部屋の温度をコントロールします。
②は灯油ボイラーに付属しているもので、ボイラーで作る温水の下限温度を制御します。
③は薪ボイラーで作る温水は100℃まで上がりますから、配管を通る温水の上限温度を制御します。

薪ボイラーを何に使うかによって、温度管理の考えも変わりますので、「システムの構築」のできる業者さんが必ず必要になるかと思います。 
 
こういう物は「単純」であるが故に、基本的なシステムを作る事のできる業者さんで無ければ、返って難しいのかもしれません。
 
最近の設備機器は、それ単体を工事説明書を見ながら設置するだけですから、システムを作る必要はありません。

ですから、普通の設備屋さんですと「保証が無く設置後の動作に責任持てない」という発言になるのだと思いますね。
仕方のない事です。
 
システムを作れるような設備業者さんの選定から見直せるようでしたらいいと思うのですが、その場合は工務店さんの協力も必要になると思います。
  
私共では、床暖房用にこの薪ボイラーを使ってますので、冷暖房システム工事の出来る業者さんに設置をお願いしております。

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