ごみ焼却非熱利用による光が丘パークタウン地域熱 - 学校法人東海大学

ごみ焼却排熱による光が丘パークタウウン地域熱供給システムに関する研究
指導教員
田中俊六教授
1.はじめに
8JCA1218
熊谷
淳
8JCA1234
酒井
啓光
3.地域暖房給湯アンケート調査
近年、産業の発展や生活水準の向上により、エネルギ
(1)調査目的:システムに関する問題が一部で指摘されて
ー消費量が急速に増大し、地球環境・エネルギー問題が
いる中、実際に熱供給を受けている住民から、その使
発生しており、1997年の京都議定書に代表されるように、
い勝手から料金の問題まで意見を聞き、改善の可能性
今では国際的な注目を集めている。わが国においてもエ
の検討や今後の適切な技術開発に役立てるために実施
ネルギー消費の削減が重要な課題であり、その手段の一
したものである。
つとして自然エネルギーや未利用エネルギーの活用が推
進されている。
その中でも、地域熱供給はエネルギーの有効的な活用
が図れるとして注目されており、地域ではあまり歓迎さ
(2)調査方法:集合住宅12,000戸の中から西向き住宅や全
電化住宅なども考慮して合計391戸に配布し、回収は
郵送にて行った。
(3)質問内容:アンケートは以下の項目に分けて行った。
れない清掃工場のごみ焼却排熱を利用した地域冷暖房は
*料金について
効果的な地域のエネルギー利用が図れ、省エネルギー等
*暖房システムについて
の効果が期待されている。
*給湯システムについて
本研究は、蓄熱ヒートポンプ方式でごみ焼却排熱を利
*西向き住宅について
用した東京都練馬区の光が丘パークタウンで住宅に対し
*全電化住宅について
て行われている地域暖房給湯システムを対象とし、現状
*その他意見等
の問題点を把握する為に実施したアンケート調査の結果
(4)アンケート結果:アンケートでは約22%の回答を得た。
を元にシステム改良案を提案し、今後の改善に役立てる
回答では特に料金に対する意見が多く見られ、現在の
ことを目的とする。
冬期の熱料金に対しては暖房で64%、給湯で61%が高
2.対象システムの概要
いので安くしてほしいと感じている。部屋の規模によ
当地区の清掃工場では、ごみ焼却排熱を使い発電を行
って基本料金タイプが変わってくるが、それを考慮し
い、発電後の排熱を熱供給側のセンタープラントへ往き
ても現状の熱料金に満足している人はいないに等しい。
45℃、返り20℃の低温水方式で供給している。センター
比較のために行った熱供給、都市ガス、電気、灯油
プラントでは12,000戸の各住棟のサブステーションへ20
の熱単価の計算では、1Mcalあたりの単価が熱供給の
~25℃の熱源水を送り、サブステーションのヒートポン
暖房で46.15円、給湯が16.71円、都市ガスが9.49円、電
プで暖房・給湯用として60℃の温水を供給している(都
気が26.78円、灯油が4.88円となった。個別方式では暖
営住宅は給湯のみ行っている。)。業務施設・学校等に
房機器を別に購入する必要があるものの、熱供給の暖
は暖房・給湯用として45℃の温水、冷房用として7℃の
房の値が極めて高い結果となった
冷水を供給している。
61%
18%
14% 0% 7%
給湯
14%
64%
11% 3% 8%
安くしてほ
しい
安い
妥当
暖房
0%
高いが仕
方がない
50%
100%
わからない
図3-1 料金に対する意見
図2-1
熱供給システム
Study on the District-Heat-and-Cooling System by Garbage Incineration Waste Heat for Hikarigaoka Park Town
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
46.15
ピーク用ボイラ
6.5Gcal
16.71
9.49
4.88
ブラインターボ(冷専改修)
熱供給暖房
図3-2
水-水ターボ
ヒートポンプ
26.78
冷却塔
(冷専改修)
熱供給給湯
都市ガス
電気
灯油
熱源水・冷水兼用槽
冷水槽
熱料金の比較(円/Mcal)
温水槽
他にも問題点としては、追い焚きシステムがないこと
清掃工場
W:25℃
W:45℃
や同時使用時の給湯量の不足、エネルギー使用の制約、
設備機器の老朽化など様々な意見があった。
W:12℃
S:5℃
今回の調査では、利用者の様々な意見を知ることが出
来、現状では供給側の意見が反映されたシステムや制度
が目立ち、多くの不満の声が聞かれた。利用者のニーズ
が多様化、高度化して地域、個人によりサービスの要求
が異なってきている現在、都市ガスや電気など他のエネ
ギーとの共存を図り、同時に省エネルギーなどの社会
敵効果の理解を利用者に求め,設備機器の老朽化の対応、
給湯システムの改善や時間帯別割引制の導入の検討、温
水直接供給の検討など積極的に利用してもらう為の体制
W:25℃
S:12℃
住棟暖房給湯 施設温水系統
施設冷水系統
図4-2 センタープラント改良案
この改良案では、冷水を送る際の断熱無しの地域配管
の熱取得が問題となるが、計算により熱取得は往きが0.0
90℃(平均値で0.188℃)で還りが0.252℃とわずかであり、
熱取得率も往きが2.6%,還りが3.6%で,これにより夏
期の冷水での供給が可能で、改良案の実行が可能である。
を整えていく必要がある。
5.35
5.3
4.システム改良案の提案
5.25
5.2
現状では住戸内システムや地域配管の変更は困難だが,
5.15
ヒートポンプ等の設備機器は改修時期に来ているので、
5.1
熱取得率3.6%
期・冬期の切り替え運転。夏期の供給温度は50~55℃に
下げて、給湯料金の割引を考慮することとした。
給湯用ヒートポンプ
貯湯槽
図4-3
温度上昇[℃]
270.556[㎡/h]
センタープラント
収運転を行い、プラントへは冷水を送る。熱源水槽の夏
255.581[㎡/h]
合流点K0
相互バックアップ可能とする。給湯夜間電力による熱回
148.051[㎡/h]
合流点G4
提案に当たり、住棟用ヒートポンプは仕様を統一し、
51.449[㎡/h]
合流点K5
5
27.633[㎡/h]
合流点K7
可能な範囲でのシステム改良案を提案する。
0[㎡/h]
公社8号棟
5.05
熱取得計算結果(還り)
5.考察
住棟給湯
今回の研究では、アンケート調査を行い、地域暖房給
湯システムを使用している住民から意見を聞き入れると
共に、品川八潮団地との比較なども合わせて光が丘パー
給湯用ヒートポンプ
クタウンのシステムの見直しを図り、現状で可能な範囲
HXプレート式
で,より有効的な改良案を検討・提案した。結果として、
断熱無しの地域配管で冷水を送った場合の熱取得はわず
暖房用ヒートポンプ
給水
かで、改良案の実行は可能であるとの答えが出た。
しかし、改良案は現時点の可能な範囲のもので、追い
焚きシステムや温水直接供給、料金制度の再検討など課
住棟暖房
地域配管(断熱無し)
往
還
図4-1
冬25℃
冬12℃
夏12℃
夏5℃
住棟サブステーション改良案
題は残っており、再度住民の意見を取り入れて検討して
行くことが必要である。
省エネルギーなどの効果に関しては、熱供給側として
は経済性をある程度犠牲にしてでも対処すべきで、地域
一体となって取組める体制づくりが必要である。
2001年度卒業論文梗概集
東海大学工学部建築学科