「100点満点で見ると、設置費まで考慮して80点だ。累進制料金の心配が減れば90点で、政府の支援まであれば100点だ。エアコンを4台つないで騒音が大きいと思っていたがそうでもなく、給湯も問題ない」(済州市ドナムドンの自宅でサムスン電子『EHSオールインワン』を実証中のヤン・チャンヒ氏・74)
「済州は液化石油ガス(LPG)があまりに高く、冬はほとんどボイラーをつけられず電気ヒーターで空気だけを温めて使っていた。電気とLPGを合わせて月20万ウォン程度に暖房費を合わせて暮らしていたため、とても寒かった。まだヒートポンプで冬を越しておらず正確な評価は難しいが、わが家には空気熱ヒートポンプが最適だと考え、すぐに申し込んだ」(済州の暖房電化事業1号世帯で『EHSヒートポンプボイラー』を使用中のキム・ウネ氏・54)
今月10日に訪れた済州市ドナムドンの2階建て一戸建て。低い塀の向こうにハルラサンが見える家の一角に見慣れない機械が1台置かれていた。一般的な家庭用エアコンの室外機よりも大きなサムスン電子『EHSオールインワン』の室外機だった。1992年に竣工した家だが、新たな冷暖房設備を導入するために建物の外観を大きく改修した形跡は目立たなかった.
韓国ではまだ馴染みの薄い機器が入ったが、室内は従来のエアコンとボイラーを別々に使う住環境と大きくは変わらなかった。1階の台所と主寝室、2階の居間と主寝室の壁には、よく見かける壁掛け型エアコンが4台掛かっていた。エアコンからは冷風が出て、同時に蛇口をひねると温かい湯が出た。冷房と給湯を同時に使うからといって、どちらか一方を止めねばならない制約もなかった。
サムスン電子はこの家で国内発売を準備中のEHSオールインワンを実証している。既存の住宅では冷房用のエアコン室外機と、床暖房・給湯用のボイラーを別々に置く。EHSオールインワンは、空気を直接冷暖房する空気—空気(Air to Air・A2A)方式と、水を温めて床暖房・給湯に使う空気—水(Air to Water・A2W)方式を室外機1台にまとめた。ドナムドンの家には16kW級の室外機1台に壁掛け型エアコン4台と床暖房・給湯設備が接続されていた。
サムスン電子は6月末に設置を終え、7月から実証に入った。来年の夏まで約1年間、猛暑と寒波、季節の変わり目をすべて経ながら、冷房・暖房・給湯の性能とエネルギー使用量、実際の居住者の使い勝手を検証する計画だ。実験室で得た数値が、生活パターンや天候が刻々と変わる実住環境でも維持されるか確認するためである。
住宅外部に設置された大型室外機1台が複数の室内機と暖房・給湯を一括で担っていたが、近くで稼働音を聞いても一般的な家庭用エアコンの室外機より特別にうるさいという印象はなかった。ヤン氏は「エアコン4台を同時に接続する大容量なので騒音がひどいと思っていたが、そうではなかった」とし、「以前は油がいつ切れるか確認し、給湯を使う時にボイラーを入れたり切ったりしていたが、今は温度を設定すれば自動で動くので便利だ」と述べた。
サムスン電子は3月に欧州でEHSオールインワンを先行発売し、韓国の住環境に合わせた製品の発売を準備している。現在、龍仁のサムスン物産住居性能研究所にもEHSオールインワンを設置した。実際のマンションに近い環境で、ある階は従来のボイラーとシステムエアコンを、別の階はEHSオールインワンを稼働し、冷房・暖房・給湯の性能とエネルギー使用量を比較している。
◇ LPGの代わりに電気で暖房…済州の1号世帯を訪ねて
サムスン電子は済州で進行中の暖房電化普及事業に参加し、『EHSヒートポンプボイラー』を供給している。化石燃料を燃やすLPG・油ボイラーの代わりに、外気の熱と電気を利用して暖房と給湯を供給する製品である。6月、済州のエウォル地域の一戸建てに同製品が初めて設置された。
済州エウォルの1号世帯は、玄武岩の石垣越しに海が見える2階建ての一戸建てだった。石垣の内側の住宅壁面には、一般のエアコン室外機より大きなヒートポンプが据えられ、玄関脇には「暖房電化事業1号設置世帯」という銘板が掲げられていた。オールインワン製品が冷房・暖房・給湯を室外機1台で賄うのに対し、ここに設置されたEHSヒートポンプボイラーは既存のLPG・油ボイラーを代替し、床暖房と給湯を担う。
室外機の横に別途設けたパネル空間の扉を開けると、成人女性の背丈ほどの白い水タンクと太い赤・青の配管、ポンプと圧力計がぎっしりと設置されていた。一般的な家庭用ボイラーと比べると、外から見える設備は大きく複雑だった。反面、ここでも室内の使用環境は従来と大きくは違わなかった。むしろ壁に設置された7型タッチディスプレーで現在の水温や運転状態、月別エネルギー使用量を確認でき、利便性が高かった。この製品はサムスン電子のスマートホームプラットフォーム『SmartThings(スマートシングス)』と連携し、スマートフォンでも暖房と給湯を制御できる。
キム氏の家族は暖房費の負担を軽減するため、6月末にこの製品を設置したという。キム氏は「床をしっかり温めるにはボイラーを長くつけなければならないが、費用が心配でそうできなかった」と語った。30坪規模の2階建てで電気とLPGの費用を合わせて月20万ウォン前後に抑えたが、室内を十分に暖かくすることは諦めざるを得なかったという。済州の一部一戸建てには都市ガスが供給されず、LPGや油ボイラーを使う。特に世帯数が少ない一戸建て地域はLPGの単価がさらに高い。
まだヒートポンプで冬を過ごしてはいない。設置後の1カ月余りは主に給湯だけを使用した。キム氏は「給湯は従来使っていたものと全く変わらずに使えている」とし、「3人家族が上下階で同時に給湯を使っても、水が不足したり途中で冷水が出たりすることはなかった」と述べた。
室外機の騒音も大きくなかった。サムスン電子は室外機のファンにワシミミズク(ミミズク)の翼から着想を得た構造を適用し、最低運転騒音を35dBまで下げた。
◇ エアコンが捨てていた熱で給湯…電力1に対し最大5倍の暖房
ヒートポンプの基本原理はエアコンと同じだ。ガスや油に直接火をつけて熱を作る代わりに、冷媒を圧縮・膨張させ、家の内外に存在する熱を移動させる。夏は室内の熱を外に放出し、冬は外気が持つ熱を取り込む。
シン・ムンソン サムスン電子生活家電(DA)事業部 常務は「ヒートポンプの『ポンプ』はエネルギーを移すという意味だ」とし、「化石燃料を燃やして熱を作るのとは異なり、外にある熱を集めて移動させるため、高い効率を出せる」と述べた。
サムスン電子EHSヒートポンプボイラーは、35度出湯条件で季節性能係数(SCOP)4.9を記録する。電力1の投入に、外気から取り込んだ熱を加え、約5倍に近い暖房エネルギーを出せるという意味だ。
EHSオールインワンはこれに冷房まで束ねた。目を引く機能は「熱回収」だ。夏季にエアコンの室外機から出る熱い風は、室内から排出した熱である。従来のエアコンはこれをそのまま外へ捨てる。EHSオールインワンは、冷房過程で発生した熱を水と再び熱交換させ、生活用給湯の生成に活用する。
サムスン電子は、エアコンとヒートポンプをそれぞれ設置する方式と比べると、このような熱回収により夏季の電力使用量を約20%削減できると説明した。シン常務は「夏は別途暖房をしなくても、エアコンを回しながら捨てられる熱で温かい湯をつくることができる」と述べた。
◇ 余剰電力は『熱い湯』として蓄える…済州でVPP連携
済州でヒートポンプを拡大する理由は、暖房費削減だけではない。太陽光と風力の発電比率が高い済州では、発電量が電力需要を上回る時間帯が生じる。余剰電力をどう活用するかも重要な課題だ。
サムスン電子はヒートポンプを使い、この電力を熱エネルギーに変えて蓄える方式を試験している。代表的なのが「蓄熱式」だ。電力が余る時にヒートポンプを先行稼働させ、大型タンクの水を温めておき、必要な時に床暖房と給湯に使う。バッテリーに電気を貯める代わりに、エネルギーを熱い湯の形で保管する格好だ。
サムスン電子は仮想発電所(VPP)とヒートポンプを連携する方式も試験中だ。VPPは各地に分散する太陽光・風力発電設備と電力消費機器を情報通信技術で束ね、1つの発電所のように制御するシステムである。電力が余る時にVPPがヒートポンプへ稼働信号を送り、水を先に温める構造だ。
蓄熱式がすべての住宅で最も効率的というわけではない。水を高温で先に温めておくと、タンクを断熱しても時間の経過とともに一部の熱が逃げる。逆の方式である「交番式」は、給湯が必要な時は給湯タンクへ、暖房が必要な時は床暖房側へと水路を切り替え、その都度必要な分だけ温める。
◇ 1400万ウォンの設置費がカギ…「補助金なしではまだ難しい」
価格が最大の障害だ。サムスン電子が済州の暖房電化普及事業を通じて供給しているEHSヒートポンプボイラーの製品・設置費用は約1400万ウォンだ。政府が70%を支援し、消費者の負担額は約420万ウォンとなる。一般的なボイラーの設置費用を約100万ウォンとみると、補助金を受けても初期負担は数倍高い。
政府は2035年までにヒートポンプ350万台を普及させ、温室効果ガス518万トンを削減する目標を掲げている。シン常務は「補助金がなければ、現時点の産業基盤では市場が機能しにくい」とし、「市場が拡大し、メーカーが規模の経済を確保しながら、補助金比率を下げる方向に進むべきだ」と述べた。