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• 〔屋根〕 エコスカイルーフ
• 〔ハンドリングボックス〕 自立運転型ハンドリング
• 〔お湯採り〕 DC貯湯槽
• 〔空気の通り道〕 OMリターン用フィルタ
• 〔採涼換気システム〕DOMAくーる

■エコスカイルーフ

ＯＭソーラーと太陽光発電を一体化した「エコスカイルーフ」

2009年11月より、太陽熱利用技術のＯＭソーラーと、太陽光利用の発電を一体化した新しいシステム「エコスカイルーフ」の一般供給を開始しました。「エコスカイルーフ」は、ＯＭソーラーの集熱面に三菱重工製のタンデム型太陽電池パネルを使用することで、発電と同時に集熱を得られるしくみです。

この「エコスカイルーフ」は、2008年と2009年に国土交通省「住宅・建築関連先導的技術開発助成事業の住宅等におけるエネルギーの効率的な利用に資する技術開発」において、三菱重工グループの菱重エステートと共同採択された実験実証棟「エコスカイハウス」において、光と熱のエネルギーを最大限に活用できる形状、構造を組み立て、ハイブリッドシステムとして融合、その実用化技術として誕生しました。

【写真】横浜市に建てられたモデルハウス「エコスカイハウス」。

エコスカイルーフのしくみと特長

通常のＯＭソーラーは屋根面の下の空気層の熱を回収していますが、このエコスカイルーフでは、屋根面の上に設置した太陽電池パネルを設置して、屋根面と太陽電池の間に空気層をつくり、そこに流れる空気で太陽電池側から熱を回収し、電気と温風を同時に作り出します。

実証実験では、太陽電池部分の集熱性能は、通常のOMソーラーの予備集熱金属屋根（ガラスなし）とほぼ同等であることが証明されています。

また、一般的に太陽光パネルは発電時に太陽電池裏側で温度上昇が起こり、発電効率に影響を与えると言われますが、エコスカイルーフでは太陽光パネルの発電時の熱も「太陽熱利用の一部」として居住空間の暖房や給湯に利用しますので、太陽電池裏側の温度上昇を抑えることで発電効率が上がり、太陽エネルギー利用効率の向上にも貢献します。

微結晶タンデム型太陽電池を採用

タンデム型とは、2層構造を持つ太陽電池のことを指します。今回エコスカイルーフで採用している三菱重工製の微結晶タンデム型太陽電池は、アモルファス型のシリコン膜と、微結晶のシリコン膜の2層構造となっています。太陽電池は、種類によって太陽光の利用波長が異なり、アモルファス系太陽電池は、結晶型と比較し高温時の発電特性に優れ、特に電力需要が逼迫する夏場に威力を発揮するので、このアモルファス太陽電池に微結晶太陽電池を重ねてタンデム構造とすることにより、太陽光のエネルギーをより無駄なく利用して発電効率を上げることを狙いとしています。

太陽エネルギー（熱と光）を無駄なく使うというのがエコスカイルーフの狙いですので、太陽電池単体においても、太陽光を無駄なく使うことができるタンデム型を採用しています。

エコスカイルーフの効果

エコスカイルーフの集熱量は、2009年4月の晴天日データ例から計算すると、集熱パネル部分で12MJ/m²day、PVパネル部分で6MJ/m²dayとなり、太陽電池部分のエネルギー変換効率は40％以上に相当します。また、晴天時の太陽光発電パネルによる取込み空気の温度上昇は最大33℃、集熱量は52.2kWh/dayで、このときの発電量は15.3kWh/dayです。 この集熱量と太陽光発電量の合計をエコスカイルーフの創エネ量と考え、この合計量を電気エネルギーに換算して試算すると、一般的な出力3kWの太陽光発電ユニット設置スペースにおいて、太陽電池単体の6.3kWに相当すると考えられます（※熱量の電気換算において、COP=3機器を想定）。

■ハンドリングボックス

太陽電池駆動の「自立運転型ハンドリング」

OMソーラー（株）では、2001年から検証・改良を重ねてきた「DC（Y型）ハンドリング」を、2004年11月より、「自立運転型ハンドリング」として正式販売しています。

この「自立運転型ハンドリング」は、災害などで停電した場合でも、専用の太陽電池だけで、独立して昼間の集熱／排気、お湯採り（※）ができます。

また、太陽電池出力が不足するような場合は、不足分に相当するだけの電気を商用電源から補います。夜間運転などの際には商用電源によって運転が可能です。

すでにOMソーラーの家にお住まいの場合も、ハンドリングボックスの交換時期が来たら、ぜひ自立運転型ハンドリングへの交換をご検討ください。

※DC貯湯槽を採用し、水道が確保された場合

【主な特長】

●太陽電池による発電でシステムを稼動

専用の太陽電池パネルによる発電によりシステムを稼動させるので（直流）、普段はもちろん、災害時などの停電時の稼動が可能です。また、採用しているモーターは電気の力だけでなく磁石の力も利用して回転を得ているので、稼動時も摩擦熱の発生が少なく消費電力が少なくなっています。

夕方になって太陽電池出力が不足するような場合は、不足分に相当する電気を商用電源から補うため、夜間運転などの際には商用電源によって運転が可能です。

●太陽電池は後付けが可能

太陽電池を標準装備する・しないを選択できるので、はじめは太陽電池なしのものを採用し、後から太陽電池駆動へと切り替えることが可能です。

●全自動のリモコン

ハンドリングボックスや貯湯槽、ボイラーなどに運転指示を出す「リモコン」に、「年間自動制御（自動モード）」が搭載されています。自動モードに設定しておくと、温度センサーがその日の朝の外気温を感知し、「その日は取り入れるべきか、排気すべきか」といった判断を適切に行い運転を選択するため、操作が不要です。 操作が苦手な高齢者の方や、別荘などの不在の多い住宅でも安心して採用していただけます。また、暮らし方や温度の好みに合わせた設定に調整するためのマニュアルモードへの選択も可能です。

●太陽電池駆動の「DC貯湯槽」と併用が可能

お湯採りには、同じく太陽電池駆動のDC貯湯槽を組み合わせることが可能です。制御は非常にシンプル。リモコンからお湯採りのON・OFF信号が発信され、太陽が出ていればその日射量に応じてポンプが作動しお湯採りを開始します。太陽電池でポンプを稼動させるため、電気代、電気工事が不要です。
→DC貯湯槽

●パソコンでモニタリングが可能

2005年1月より、「OMソーラーがどんな動きをしているのか」を一目で確認できる「自立運転型用計測コンバータ」の販売を開始いたしました。このコンバータを介してリモコンとパソコンをつなぐことにより、パソコンの画面上でOMソーラーの運転状況を確認したり、温度変化を記録したりすることができます。

もともと工務店さんが見学会などで使うツールとして開発されたものですが、ご希望であれば工務店さんから購入いただき、取り付けていただくことも可能です。こだわり派の住まい手の方におすすめです。

※「自立運転型用計測コンバータ」は、自立運転型ハンドリング（太陽電池なしタイプを含む）を採用された場合のオプションです。施工工務店さんにお問い合わせください。

ハンドリングの交換について

「T型」「MS型」「M型」のハンドリングボックスから「自立運転型ハンドリング」への変更は、ハンドリングボックス・制御盤（リモコン）ごとの取り替えになります。それぞれの作業内容や料金は、現状のハンドリングボックスのタイプや施工されている状態によって異なりますので、お近くの会員工務店にお問い合わせください。

※「かんたんソーラー」について
従来の「かんたんソーラー」につきましては2007年1月現在、取扱いを終了しております。「かんたんソーラー」に代わり、消費電力低減や静音性に優れた、小型のハンドリングボックスをご用意して います。

■お湯採り

DC貯湯槽（自立運転型貯湯槽）

自立運転型ハンドリングと同様に、太陽電池で駆動するタイプの貯湯槽。商用電源を使わないで、太陽電池の電気のみで運転します。ポンプユニット（熱媒を循環させるためのポンプ）を貯湯槽から分離することで集熱ポンプの小型化を実現するとともに、太陽電池駆動を実用化しました。ポンプユニットは、ロフトなど、室内の高い位置に設置します。 全体のサイズが小型化され、省スペース化が図られているとともに、省電力化（30W、従来は100〜200W)され、運転時の騒音も軽減されています。

■空気の通り道

OMリターン用フィルタ

OMソーラー（株）では2004年6月より、リターン（注）経路に取り付ける「OMリターン用フィルタ」を販売しています。

（注）室内空気を循環させるためにある室内の空気取り入れ口

フィルタは後付けが可能で、お湯採りコイルの目詰まりを起こしにくくします。ハンドリングボックスやリターンダクトとの設置状況に応じて下記の3種類をご用意しています。それぞれの設置については、施工工務店さんへご相談ください。

	ボックスタイプ フィルタを納めたボックスの両サイドにダクトフランジがあり、リターンダクトの途中に設置します。ダクト施工後の設置も比較的容易です。
	直付けタイプ フィルタに挿入されたマグネットで、ハンドリングのリターン口に直接取り付けます。ハンドリングが機械室やロフトに露出設置されている場合に使用できます。
	室内循環口タイプ 室内循環口（天井面や壁面）に設置します。フィルタは室内側で脱着できます。取り付けには設置面の開口工事がともなうため新築現場向きです。

■採涼換気システム

DOMA（どま）くーる

OMソーラー（株）では、夏の換気・採涼の工夫として、採涼換気システムを開発しました。 従来のように換気によって暑い外気をそのまま室内に入れるのではなく、日陰から取り入れた外気を床下に取り込み、床下の土間コンクリートを経由させることで換気を実現しながら外気温よりも温度の下がった空気を室内（床上空間）に送ります。 エアコンのような機械的な冷房とは異なりますが、冷房負荷を軽減することができます。

また、夜は従来のOMソーラーの夏の機能である夜間外気取り込みを併用することで、一日を通して土間コンクリートの温度上昇を防ぎ、採涼効果を高めることが出来ます。
※採涼換気システムは現在、特許出願中です。

【OMソーラー・夏の機能】　※採涼換気システムの機能は、4〜6に該当します。

1. OMソーラーの集熱運転により屋根面の温度上昇を抑えます。
2. 屋根で得た熱を利用してお湯をつくり、貯湯槽に蓄えます。
3. お湯採りをして余った熱は、屋外へと排気します。
4. 建物北側等の比較的低い日陰の外気を給気ファンで床下に導入します。
5. 土間コンクリートの蓄冷熱で空気温度を下げます。
6. 床吹き出し口から低温の空気を室内に供給します。空気温度は徐々に上昇し、建物上部に設けた換気口から排出されます。
7. 夜間はOMソーラーの夜間外気取り込み運転で比較的低い温度の外気を導入し、床下に蓄冷します。
   

【主な特長】

●換気を促進

このシステムの開発は、2003年に施行された住宅の24時間換気設備の設置の義務化が一つのきっかけになっています。換気の義務化により室内の空気は2時間に1回入れ替わることになります。夏場、冷房していても通常の換気設備では外気が直接室内に入ってくることになり、冷房ロスが発生することになります。 せっかく外気を取り込むのであれば床下の蓄冷熱を利用してパッシブ的に熱交換換気が行えないか、というのが発想の原点でした。

冬、OMソーラーは暖房しながら換気を行うことが大きな特長ですが、このシステムにおいても、 稼動させている間は夏場の室温を上昇を抑えながら換気が促進されます。床下を経由して取り込んだ空気を建物上部の換気口から排気することにより大きな空気の流れをつくり出します。

●室内の温度を下げる

通常の家の土間空間がひんやりとしているように、このシステムも地中熱による作用を利用します。日陰から取り入れた外気を床下に取り込み、コンクリートに触れさせて自然に温度を下げる方法ですので、エアコンのような機械的な冷房とは異なりますが、自然な形で室温を下げることが出来ます。

●既存のOMの家に後付けが可能

これまでのOMソーラーのシステムとは独立したシステムであり、新たに屋根工事や基礎工事などを必要としないため、すでに入居されているOMソーラーの家にも設置することが可能です（蓄熱コンクリートを利用しますので、OMソーラーの家以外の一般の住宅には設置できません）。

●DOMAくーるの実測結果

OMソーラー（株）では、全国でOMソーラーの家づくりに取り組む工務店と、実際に住まい手となるお施主様の協力をいただき、同システムの実測調査を行っています。以下にご紹介するのは、DOMAくーるを導入した建物と導入していない建物を同時に比較実測した山口県下関市の物件の実測データです。

【写真】床下換気採涼システム導入物件（山口県下関市）

【グラフ1】DOMAくーる導入物件における外気 → ファン（給気口） → 床下 → 吹き出し口の各点における温度・湿度のデータ（2007/7/22〜7/29）です。この期間内で外気温の最高は33℃でしたが、外気を 床下採涼ファンで床下に取り込むことにより吹き出し口からは26〜27℃の空気温度となって室内（床上）に供給されました。このような傾向は他の実測物件においても同様に見られました。

【グラフ2】DOMAくーるを導入した建物と導入していない建物の室温・湿度の比較です（2007/7/22〜7/29）。DOMAくーるありの室温は、なしの室温より最大で約2℃低い値を記録しています。比較した2軒は同じ分譲住宅地内にあって、建物規模、仕様がほぼ同等のOMソーラーの家ですが、エアコンを使用した時以外はDOMAくーるありの建物の方が室温が低くなる傾向が見られました。なお、このDOMAくーるあり物件は基礎下断熱材をなくし、蓄熱コンクリートに地中熱が伝わりやすくしています。従来通りの基礎下断熱を施したDOMAくーるなし物件との基礎表面温度の比較では1〜1.5℃の差が見られ地中熱の効果が確認できました。

採涼換気システム・DOMAくーるについてのご注意。

• できるだけ自然な形で室温を下げるためのシステムであり、冷房設備の代替になるものではありません。その効果も気候条件や建物の条件、生活方法により異なります。
• システムを活かすためには建物性能（気密・断熱）を高めること、また、日射遮蔽や遮熱、通風・換気といった建築的工夫を併せて検討することが必要です。
• 採涼効果を高める工夫として土間コンクリート下の断熱材を入れず、地中の冷熱を利用する方法があります。ただし土間コンクリート下断熱材の有無に関しては、建築地の気候や敷地条件等に応じた判断が必要です。詳細は、施工工務店にご相談ください。
• 建物北側等の日陰の外気を取り入れますが、建物形状や敷地条件によっては他の方位から給気しても構いません。その際、給気口周辺が日陰になることが大切です。また、床下採涼ファンは床上（洗面台下や物入れ内など）に設置し、外壁に設けた給気口と接続します。この場合、メンテナンス性を考慮した場所となることが大切です。いずれにしましても、工務店さんとご相談ください。

• 〔屋根〕 エコスカイルーフ
• 〔ハンドリングボックス〕 自立運転型ハンドリング
• 〔お湯採り〕 DC貯湯槽
• 〔空気の通り道〕 OMリターン用フィルタ
• 〔床下換気採涼システム〕 床下換気採涼システム

最終更新：2009/11/5

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