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エコスカイハウスとは?

超省エネ住宅「エコスカイハウス」

図:エコスカイハウスのイメージ

太陽光や風力といった再生可能エネルギーを利用して、冷暖房や給湯、家電製品の使用をすべてまかなえる家があれば、私たちの生活はより環境にやさしいものになります。そんな夢のような家が、実はもう実現に近づいています。それが、超省エネ住宅「エコスカイハウス」です。
エコスカイハウスは、三菱重工グループの菱重エステートをはじめとする菱重興産グループ7社とOMソーラー株式会社より共同で開発された実証ハウスで、標準世帯の平均的使用エネルギーのほとんどを自然エネルギーでまかなうことを目指しています。未来のエネルギー自立住宅を先取りしたものとして注目されています。
外部からの電力やガスをほとんど必要としない秘密は、「太陽光発電+パッシブソーラーハイブリッド技術」、「高蓄熱技術」、「ソーラーベンチレーション技術」といった最先端の省エネ技術にあります。リチウムイオン電池による蓄電池システムや、高断熱•高気密の建材を使用するなど、熱とエネルギーの有効利用を最大限に高めていることが特長です。

エコスカイハウスプロジェクトは、国土交通省の「平成20年度住宅•建築関連先導技術開発事業」の補助事業にも指定されました。このプロジェクトでは、実際に平均的な4人家族に生活してもらい、室内外の温度や湿度、電力消費量など、省エネに関するデータを年間を通じて取得しています。そこで得た貴重なデータを新たな設計に反映させ、近い将来に「光熱費ゼロ」というエネルギー自給率の高い住宅の供給につなげていくことが構想されています。

エコスカイハウスの工夫「つくる」

写真:タンデム型太陽電池+パッシブソーラー

タンデム型太陽電池+パッシブソーラー

エコスカイハウスでは、「電気」と「熱」という2種類のエネルギーがつくられています。いずれも太陽等がもたらす再生可能エネルギーによって生み出されています。

電気エネルギー

エコスカイハウス内の様々な家電製品を動かす電力は太陽電池によって供給されます。屋根に設置されたエコスカイルーフの21枚の太陽電池は、赤外線から可視光線、紫外線までを効率よく電力に変換できるタンデム型を採用しています。タンデム型は影などによる発電出力の低下が小さく、高温時の発電特性にも優れています。これまでの発電実績は、1日に最大で約15キロワット時(注)です。

(注)2009年4月の総発電量を、一日あたりに換算したもの。

熱エネルギー

屋根に設置されたエコスカイルーフは発電機能だけを持ったものではありません。太陽電池に加え、太陽熱エネルギーを回収する11枚の集熱パネルが組み込まれています。集熱パネルによって暖められた空気は床下の蓄熱システムに蓄えられ、地中熱とあわせて暖房エネルギーや給湯エネルギーとして有効利用されます。また、パネルと屋根の間を空気が通る設計になっており、太陽電池を冷却し発電効率の向上させつつ、暖められた空気は床下蓄熱システムで熱エネルギーとして活用されます。

エコスカイハウスの工夫「ためる」

写真:床下蓄熱システム

床下蓄熱システム

太陽光や太陽熱によるエネルギーは、太陽が出ている日中しかつくり出すことができません。一方で、家庭においてエネルギー消費が大きくなるのは夜間です。そこでエコスカイハウスでは、つくったエネルギーをためるためのいくつかの設備が備わっています。
まず、電力会社からの割安な深夜電力をためて、いつでも電力を供給できるように、屋外に高性能なリチウムイオン電池が設置されています(注)。

また、地下2メートルの深さには特殊な化学素材で製造された蓄熱材による床下蓄熱システムが設置されています。冬はエコスカイルーフで集めた太陽熱をためて暖房や給湯に、夏はヒートポンプ給湯器の冷排熱や放射冷却で冷やされた空気をためて冷房に利用することができます。 他にも、雨水をためて庭の散水や非常時の下水に使用できる雨水利用散水システムが設けられています。

(注) 現在は深夜電力の貯蔵のみ。自然エネルギーによって発電した電力を貯蔵する技術は開発段階。

エコスカイハウスの工夫「へらす」

写真:ソーラーベンチレーションシステム

ソーラーベンチレーションシステム

エコスカイハウスがほとんどすべてのエネルギーの自給率を実現できるのは、エネルギーを自らつくり、ためるだけではなく、エネルギー消費を一般の家よりも4分の1程度に減らせる仕組みや構造が取り入れられているからです。
その基本は、冬は家の中の熱エネルギーを外に逃がさず、夏は外の熱エネルギーを家の中に取り入れない工夫で、室内の気温を快適に保つことにあります。エコスカイハウスの屋根にはトップレベルの高断熱材が使用されています。さらに、夏は遮光、冬は採光が可能な外壁ブラインドを取り付けることにより、室内温度の調整を容易にしています。

また、屋根の上にはソーラーベンチレーションシステムを設置しています。ガラス製の排気塔内の空気が太陽で暖められ、比重差によって上昇して排出されることでフレッシュな外気が室内に取り込まれる仕組みです。この動力を使わないシステムにより、エコスカイハウスは自然な換気を実現しています。
他にも屋根に特殊な芝を貼ることで、夏は芝からの蒸散効果で放熱を、冬は室内の熱を逃がさない断熱効果を促進させています。