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OM運転記録 2009.4.29~2009.5.8 [OMソーラー運転記録]

5月8日までの10日間のOM運転記録です。

20090429.png

グラフの見方はこちら

ちょうど連休の時期ですが、前半の5月4日までは好天が続き、OMソーラーのはたらきも順調でした。
採入温度設定を24℃までにしておいたところ、4月29日、30日の両日は昼過ぎまで採入運転で
その後排気運転になり、以後5月に入ってからは気温、室温とも上がってすべて排気運転です。

我が家の外気温測定では、5月1日に30.9℃を記録し、「真夏日相当」の暑さです。
以後、好天の日にはちょくちょく30℃を超えるようになってきました。
最低外気温が毎日少しずつ上昇しているのがグラフからわかり、冷え込むこともなくなってきました。
すっかり初夏ですね。

その後、期間中7日目の5月5日からは天候がぐずつき、気温室温とも下がりました。
それでも室温は22℃くらいはあるので、寒いという感じではありません。
最終日5月8日の昼くらいからは、晴れて棟温も上がりだしましたが、
翌日以降暑くなる予報だったこともあり、採入にはしてません。
(設定温度を下げています)

その後、今日5月18日に至るまで、採入運転はされていませんので、もしかしたら
4月30日がこの春最後の採入運転かな、とちょっと思っています。
昨年(この辺の記録)は5月前半は時々採入が行われ、
最終の採入運転は6月1日だったので、それに比べるとずいぶん、気温が高めであるのがわかります。

さて、その最後かもしれない2日間の採入運転ですが、COPがやけに大きいことに気づきました。
COP = Coefficient Of Performance / 成績係数 = 空調の効率を表す数値。詳しくはこちら
2日間とも、400Wh程度の消費電力量表示に対して、採入熱量が20000kcalを超えており、
計算されるCOPは60以上です。最新エアコンの10倍以上の高効率です。

で、調べてみると他にも50を超えるような高いCOPを記録している日が何日かあり、
それらに共通するのは最初は採入運転だったのが、途中で排気運転に切り替わったという点でした。
どうやら、途中で排気運転に切り替わる日のほうが、「採入電力量」の数値が正確である
ためのようです。つまり、天気がよければCOPが50を超えるようなことはよくあるのだけれど、
普段は「採入電力量」の数値に誤差があるために、小さめに計算されてしまうというわけですね。

「採入電力量」の数値に誤差がある理由はこちらを見てください。
問題はダンパーの開閉にあるのですが、夕方日が落ちる時のダンパーの開閉回数が多いため
夕方まで採入運転なら「採入電力量」の数値の誤差が大きくなり、夕方は排気運転なら
「排気電力量」の数値の誤差が大きくなるということのようです。

思わぬことで気づきましたが、OMソーラーの実力は見かけより大きいということですね。

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OM運転記録 2009.4.19~2009.4.28 [OMソーラー運転記録]

4月28日までの10日間のOM運転記録です。

20090419.png

前の10日間は好天も続いて、気温・室温ともに高くなり、排気運転への切換が
行われましたが、この10日間は日差しの弱い日も多く、室温が下がってしまい
再び採入運転に戻ることが多くなりました。

設定温度もいったんは22℃に下げましたが、その後肌寒く感じることも多くなったため、
再び24℃に上げるなど、何回か調整しています。

期間中8日目の4月26日からは、再び好天が続くようになり、以後連休中の5月4日までは
お湯採りもほぼ毎日40℃以上まで温めることができています。

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屋根熱量より使用熱量が多くなるのはなぜ? [OMソーラーを分析する]

先日の書き込みで、4月9日の採入熱量が屋根熱量よりも多いということを報告しました。
屋根裏で太陽熱により空気が温められたときに得た熱量(屋根熱量)が40,290kcalと表示されたのに対し、
その空気が室内に取り込まれたときに持ち込まれた熱量(採入熱量)が41,130kcalとなりました。
このような逆転現象が生じる理由を考えてみましょう。

OMで表示されている熱量がどのようなものかは、前回の書き込みで説明しました。
温度差にある定数を掛けて、計算された数値を積算していったものが、熱量となります。

そのようにして求められた熱量が、屋根よりも採入の方が大きいとすれば、
棟温と外気温の温度差よりも、棟温と室温の温度差の方が大きいということを意味します。
つまり、外気温のほうが室温よりも高い状態の時にこのような事が起こるのです。

実際、この日の最高温度は外気温が27.7℃であったのに対し、室温が25.2℃です。
1日の間に外気温も室温も変動するので、ずっと外気温のほうが高かったわけではないと思いますが、
外気温のほうが室温よりも高い時間が長く続くと、結果的に積算した熱量も採入のほうが屋根より
大きいという現象が起きるのです。

つまり、この日は太陽熱がなくても、外気を室内に取り入れるだけで、熱が室内に取り込まれ、
室温はわずかながら上昇する、という温度条件だったわけです。
外気から取り込まれた熱の分だけ、採入熱量のほうが屋根熱量よりも大きくなったのです。

室温よりも外気温の方が高いという状態は、夏になると日常的に発生します。
しかし、夏はOMを採入で運転することはなく、排気してしまうために、そのような逆転を
目にする事はありません。

何日間か気温や室温が低い状態が続いた後で、採入運転をする条件でありながら、
急に気温が上昇したような時にこのような逆転が起こります。
昨秋からでは、小春日和の11月7日と春一番の吹いた2月14日にも逆転が見られました。

珍しい現象ではありますが、特別なことではないですね。

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熱量はどのように測っているか [OMソーラーを分析する]

OMソーラーの制御盤CU-5には、採り入れやお湯採りなどでの使用熱量が表示されます。これらの表示される熱量がどのようにして決まる数値なのか、原理と実測から推定してみました。今日はまず採入熱量と屋根熱量です。

熱量計算.png採り入れの場合、まず棟温から室温を引いて温度差を出します。1m3(立方メートル)の空気を1℃上げるのに要する熱量は温度20℃の場合で約0.29kcalとなるので、温度差に0.29kcalをかけることで、空気が1m3採り入れられたときに室内に取り込まれる熱量が計算できます。例えば、棟温が60℃で室温が20℃なら、空気が1m3採り入れられる毎に、(60-20)×0.29=11.6kcalが室内に入ってきます。

ファン速度によって採り入れられる空気の量はほぼ決まってくるので、そこから時間あたりに取り込まれる熱量が計算できます。具体的には、1分あたりに採り入れられる空気が何m3かをあらかじめ調べておいて、その数値と先ほど計算した空気1m3あたりの熱量を掛けて、1分につき何kcalの熱量を採りこむかを計算します。例えば、先ほどの例でファンが1分あたり10m3の空気を取り込んでいるとすれば、1分に116kcalのペースで熱が室内に入ってくる計算になります。

運転している間にも棟温や室温は変化するので、その温度差に応じて熱を取り込むペースが変わります。それを積算してその日の採入熱量を計算しているというわけです。

上記をまとめると、制御盤での内部計算は結局のところ
  (表示熱量の増えるペース)=(温度差)×(ファン速度に応じたある定数)
というものになります。

この定数がいくつなのかを、我が家のOMソーラーの表示を使って測定してみました。制御盤の前で熱量表示の増えるペースを時計片手に調べたということです。その測定結果からファン速度ごとの風量が逆算できますので、ついでに計算してみました。結果は以下のようになりました。

ファン速度測定時棟温上記の定数推測風量(21℃)推測風量(棟温)
kcal/(分・℃)m3/分m3/分
1711.24.14.8
2642.17.38.4
3622.99.911.3
4623.010.211.7
5603.211.112.6

測定時室温はいずれも21℃です。推定風量が2種類あるのは、温度により空気が膨張する効果を考えてのものです。上記の単純な計算では室温の体積相当で風量が計算できるのですが、実際にファンが送り出しているのは屋根裏で温められた高温の空気です。高温で体積が大きい分、送り出している空気の量も多いという計算になります。

以上、ここでは採入熱量の計算の仕組みを例に説明しましたが、屋根熱量の場合もやり方は同じです。温度差を求める時に採入熱量では棟温から室温を引いているのに対して、屋根熱量では棟温から外気温を引いているという点が異なるだけです。したがって、屋根熱量と言っても、屋根に届いた太陽の熱量ではなく、屋根を流れる空気によって屋根裏のダクトに取り込まれる熱量を示しています。

続き(数値の信頼性について)を読む


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OM運転記録 2009.4.9~2009.4.18 [OMソーラー運転記録]

4月18日までの10日間のOM運転記録です。

20090409.png

徐々に室温の変動範囲が上昇してきて25℃を超えるようになってきました。
この10日間が運転モードが「採り入れ中心」から「排気中心」へと移る転換期間となったようです。
25℃ではちょっと暑いので、採り入れの設定温度も22℃に下げました。

排気中心になってしまうと、たまった熱の大半は外に捨ててしまうことになり、
これからのOMの主役はお湯採りということになります。
そのお湯採りですが、良く晴れた日は水温が40℃を超えるようになってきました。
まだ、40℃を少し超える程度ですのでシャワーを使っているうちに冷めてしまうという感じですが、
とりあえず、お風呂の湯を張る段階では、ほとんどガスを使わなくて済む日が多くなっています。

昨年の同じ時期の記録(このへん)を見ると、運転が排気・お湯採り中心になったのは
4月の終わりでした。それと比べると、約3週間早くなっています。
やはり今年は暖かいのでしょうか。それとも天候の関係で、今後揺り戻しがあるのかな?

さて、今回の記録について、補足です。
期間中最終日の4月18日の「使用熱量」は、コントロールユニットの表示では410,520calと
なっていました。しかし、これはふだんの「採り入れ熱量」と比べると、
最大レベルの日と比べても約10倍という異常な数値です。
したがって、これは何らかの原因で誤った数値が表示されてしまったものと推定しています。
特定の状況下で発生するソフトウェアの不具合という可能性が高いですね。

そこで、グラフにおけるこの日の「使用熱量」の数値は、「採り入れ熱量」を流用して
17,340calとしています。OMの熱量表示は、お湯採りをしながら(排気せずに)
採り入れをしている場合、「採り入れ熱量」=「使用熱量」となるからです。
運転時間を見ると、採り入れから排気に切り替わった時刻の3分後にお湯採りが終了して
いますので、これまでの表示との整合性を考えれば、これがほぼ正しい数値と思われます。

また、期間中の初日にあたる4月9日の「取り入れ熱量」(=「使用熱量」)は
「屋根熱量」よりも少し大きくなっています。屋根に吸収される熱量より多くの熱量が
部屋に供給されるのは変な気がしますが、これは先ほどのような不具合ではありません。

なぜ、このようなことが起こりうるのかも含めて、OMに表示される熱量がどういうものなのか、
近々まとめてみたいと思います。

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OM運転記録 2009.3.30~2009.4.8 [OMソーラー運転記録]

4月8日までの10日間のOM運転記録です。

20090330.png

3/31~4/2までは外出していたため、お湯採りを止めました。
その間の4/1には東京にも雨が降り、これを最後に今日に至るまで晴れが続いています。
しばらく続いていた低温傾向ですが、4月3日あたりからは春本番といった陽気になってます。

外気温は最低が10℃前後、最高は25℃前後になり、期間中9日目の3/7には
最高外気温が27℃近くまで上がりました。
ちなみにこの日の練馬のアメダスの最高気温は21.7℃です。

室温も最低が20℃を下回らなくなり、寒さを心配する必要がほぼなくなってきました。
それに伴い4/6からは、OMソーラーのファン速度を1に変更しました。
昨年もやっていたように、できるだけ温度差を保って、効率よくお湯採りをするためです。
これ以後、お湯の温度が40℃を超えるようになってきており、お風呂によるガスの消費が
大きく減っているはずです。

室内では夜間でもTシャツに短パンが快適な服装で、子供達のふとんも薄掛けに変えました。
家の中だけ早くも衣替えです。

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OM運転記録 2009.3.20~2009.3.29 [OMソーラー運転記録]

3月29日までの10日間のOM運転記録です。

20090320.png

期間中の前半は暖かい日が続き、東京の桜も開花しました。
OMソーラーのはたらきも順調で、お湯採りによる給湯の省エネも動いています。

ところが、期間中6日目の3月25日に冬の雨が降り、以後日本付近には寒気が入り込んで、
外気温や水温の変動範囲も一気に低くなりました。
26日は子供の卒業式に出席して、冷える体育館に田舎の両親とともにいたため、
家に帰ってからOMの補助暖房をつけて、暖を採ることになりました。
その後の数日間も、寒くなると灯油ファンヒータをつけています。

それでも晴れると、太陽高度が高いこともあって、OMソーラーがよく効きます。
しかし、毎朝の室温低下が大きいため、この期間はお湯採り機能を止めています。

さて、3月分のガス使用量のお知らせが来たのですが、前年同月に比べて5割増くらいになりました。
今年の2月は暖冬のためにガスの使用量がずいぶん減ったのですが、その2月とほぼ同じ
使用量となっています。
3月に入って天候があまり安定しなかったために、OMソーラーによるお湯採りができなかったのが
主な原因と見られます。ガスによるOM床暖房も3日間ほど使っています。
太陽光発電もそうですが、太陽熱利用のOMソーラーも天候に左右されるのが弱点ですね。

さて、このブログにOMソーラーの記録データの公表を始めてからちょうど1年が経過しました。
毎回10日分のデータを公開しつづけ、今回が37回目で370日分ということになります。
まる1年分以上のデータがたまってきたので、今後は前年の同じ時期と比較するということも
可能になります。面倒なので、実際に比較するかどうかは未定ですが。。。

記事内容も幅を広げられるといいなぁ、と思いつつ、どうなるかはわかりません。
今後ともぼちぼち続けてまいりますので、よろしくお願いします。

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OM運転記録 2009.3.10~2009.3.19 [OMソーラー運転記録]

3月19日までの10日間のOM運転記録です。

20090309.png

期間中の真ん中3月15日を境にして、それまでのぐずつき気味の天気から、
一気に春めいた暖かな好天の日々に移り変わりました。

15日の朝には放射冷却が強まって、棟温が-1.9℃まで、外気温も0.2℃まで下がりました。
棟温が氷点下に下がるのは1月27日以来1月半ぶりのことです。
この日は前夜入り込んだ冷たい空気が残ったまま、高気圧に覆われて風がなくなったためで、
逆にこれが気温上昇の合図となりました。

ということで、この日から外気温、室温ともに急激に上がってきたので、
OMソーラーは採入運転(暖房)に加えて、貯湯運転(お湯採り)を始めました。
昨春のお湯採り開始が3月8日からでしたので、今年は1週間遅れです。
まだ、採入優先の運転であるため、ファン速度はAUTOにしてあります。

しかし、日差しも強まっているこの時期、お湯採りを始めると水温は一気に上がり始め、
期間中最終日の19日にはなんと40℃を超えました。
19日は特別暖かかった日で、最高外気温は26℃に達し、室温も設定の25℃を超えたため
この春初めての排気運転となりました。

朝の冷え込みもなくなり、灯油ファンヒータも出番がなくなりました。
ちなみに、前回の期間になりますが、3月2日にこの冬3回目の灯油18Lを購入しました。
これが最後の灯油購入になる見込みです。

21日には東京の桜も開花し、このまま一気に暖かくなるかと思ったら、
25日からは寒の戻りで、冬に逆戻りです。この辺は次回の報告で。

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OM運転記録 2009.2.28~2009.3.9 [OMソーラー運転記録]

3月9日までの10日間のOM運転記録です。

20090228.png

期間中、4日目の3月3日夜から翌朝にかけて練馬はふたたび雪となりました。
日本の南岸を低気圧が通過して、寒気が入り込むパターンで、典型的な春の関東の雪です。
明け方には雨に変わってしまったために積もることはありませんでしたが、
真夜中には1.0℃まで外気温が下がり、朝の室温も15℃を割り込んだので、
ふたたびOM補助暖房の出番となりました。

その後も、天気は短い周期で変化し、三寒四温というか一寒二温くらいの印象です。
晴れれば棟温も50℃くらいまで上がって、OMも良くはたらいて室温も上がります。
しかし、翌日天候が悪化すると、室温も下がってしまい、肌寒くなります。
灯油ファンヒータ抜きで快適に過ごすには、もう少し天候が安定してほしいところです。

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OM運転記録 2009.2.18~2009.2.27 [OMソーラー運転記録]

2月27日までの10日間のOM運転記録です。

20090218.png

この期間の後半は、日本の南に前線が停滞するような感じになり、
東京は曇りや雨の天気が続きました。
そのため、OMソーラーもほとんどはたらいていません。
家の中でもちょっと寒い日が続いています。

期間中最終日の27日には東京でも雪が降りました。
練馬の我が家のあたりでは、積もる程ではありませんでしたが、
けっこう降ったようです。(妻から聞いた話=私自身は仕事で不在)
この日は日中の気温が低く、最高外気温はAM1:25に出た4.8℃です。
あまりに寒いので、1ヶ月ぶりにOMの補助暖房の出番となりました。

しかし、前回も書いたとおり、2月も全体としては暖かな1ヶ月でした。
結局、棟温や外気温が氷点下になることは一度もありませんでした。
昨年と比較すると以下のようになります。

最高外気温の平均値最低外気温の平均値氷点下になった日数
2009年2月13.4℃2.6℃0日
2008年2月11.6℃-0.2℃13日


ずいぶん違いますね。

しかし、昨年のデータを見ると、この時期はほぼ毎日冬晴れだったようで、
OMソーラーは毎日フル稼働していた感じです。
結果的に日中の室温は昨年のほうが高く、最高室温を同じ10日間で比べると、
今年が平均19.9℃であるのに対して、昨年は21.0℃でした。

昨年は3月8日にお湯採りを始め、以後ほぼ毎日お湯採りしていましたが、
今年はどうなるでしょうか。

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