エコキュート冷媒とは?ヒートポンプの水漏れの仕組み・ガス漏れ時の対応も解説
エコキュートの冷媒って何?
ヒートポンプの水漏れと冷媒はどう関係しているの?
冷媒ガスが漏れたらどうしたらいい?
そんな疑問に答える記事です。
冷媒系統の故障や不具合は、修理費用が高額になることが多いものの、なかには故障ではないケースもあります。
例えば、冷媒の仕組みが関係して発生する結露水は、ヒートポンプ周辺が濡れていても問題ありません。
冷媒とは、一体どんな仕組みなのか、気になる方も多いのではないでしょうか。
この記事では、冷媒の仕組みについて分かりやすく解説していきます。
- エコキュートの冷媒とは何か
- エコキュートが熱を作る仕組み
- ヒートポンプの水漏れとの関係
- 冷媒配管から冷媒が漏れたときの対応
エコキュートの冷媒とは
エコキュートの冷媒ガスはCO2
冷媒とは、熱を運ぶ物質です。
そもそも冷媒には様々な種類があり、エコキュートの冷媒は、二酸化炭素(CO2)でできています。
この冷媒は、状態を変化させる特徴があり、次の3つの状態があります。
- 液体
- 気体
- 超臨界流体(特殊なガス)
状態の変化は、圧力の上げ下げを通して起こります。
- ギュッと圧力をかけて圧縮すると高温の気体になる
- さらに圧力をかけると超臨界流体という特殊なガスになる
- 圧力を下げて膨張させると低温の液体になる
上の3つのうち、超臨界流体という状態の冷媒は、非常に高圧かつ高温で、熱伝導率が高くなります。
※二酸化炭素は「31℃、7.38MPa(大気圧の約73倍)」で臨界点に達します。
効率的に空気の熱を受け取り、水に伝えることができるのが特徴です。
エコキュートの冷媒が熱を運ぶ仕組み
一般に、気体は圧縮すると温度が上がり、逆に膨張させると温度が下がるという基本原理があります。
エコキュートは、熱伝導率の高い自然冷媒(CO2)に、この基本原理を応用しています。
パナソニック公式動画が、この仕組みを分かりやすく説明しています。
まずエコキュートは、ヒートポンプユニット(室外機)の圧縮機で、冷媒を圧縮して熱を作ります。
具体的には、下の図の2のコンプレッサー(圧縮機)で冷媒を圧縮し、冷媒を「液体→気体→超臨界流体」へと変化させます。
このとき、超臨界流体の状態になった冷媒は、非常に高圧かつ高温で、熱伝導率も高い状態です。
超臨界流体の状態になった冷媒の熱は、下の図の3の熱交換器で水に伝えられ、お湯ができます。
上の図の3の熱交換器で熱を奪われた冷媒は、上の図の4の膨張弁で圧力が下げられます。
上の図の3から4へ至る過程で、最終的には「超臨界流体→気体→液体」へと状態を変化させていきます。
このとき膨張弁で圧力が下げられた冷媒は温度が下がります。通常は、外気温よりも温度が低くなります。
外気温よりも温度が低くなった冷媒は、上の図の1のファン(プロペラ)で取り込まれた温かい空気と熱を交換し、温められます。
このようにして、エコキュートは、冷媒の圧力の上げ下げを通して、冷媒の状態(温度)を変化させながら、熱を移動させているのです。
エコキュートを動かす電気は、実際のところは、お湯を沸かすためや給湯するためではなく、熱(冷媒)を移動させるために使われています。
エコキュートで使われるエネルギー(電気)と生み出されるエネルギー(熱)を比べると、なんと熱エネルギーは使った電気エネルギーの3倍以上です。
そのため、エコキュートは非常に効率の良い省エネ機器と言われているのです。
エコキュートの冷媒の種類
エコキュートの冷媒といえば、基本的には、二酸化炭素(CO2)です。
エコキュートの冷媒に使われる二酸化炭素は、わざわざ作っているのではなく、工場の副生物として作られる二酸化炭素をリサイクル利用しています。
そのため、エコキュートの冷媒は、自然に優しく、自然冷媒とも呼ばれています。
一方、ヒートポンプを採用している電気給湯機のなかには、冷媒に二酸化炭素を使わないものもあります。
冷媒に二酸化炭素を使わない給湯機はエコキュートとは呼ばれず「ヒートポンプ式給湯機」と呼ばれ、両者は区別されています。
エコキュートのヒートポンプで水が漏れる仕組み
ヒートポンプユニットの稼働中は、冷媒が高温になったり低温になったりを繰り返します。
そのためコンプレッサー(圧縮機)や熱交換器の周辺は、短時間で熱くなり、結露が起きやすい傾向があります。
特質上、表面が水で濡れやすく、水漏れしているように見えることが多いですが、これは故障ではありません。
ヒートポンプユニットから発生する結露水は、放っておいても問題ないので安心してください。
結露水は、通常はドレン排水といって、ヒートポンプにつけられたドレン配管を通じて排水されます。
ドレン排水の方法は、お住まいの地域によって異なります。一部の寒冷地では、配管凍結のおそれから、ドレン配管をあえて設置せず、結露水を垂れ流しさせる仕様になっていることがあります。
放置できないヒートポンプの水漏れ事例
放置できないヒートポンプの水漏れとは、例えば次のような場合です。
- 水漏れの量が多く地面がビシャビシャに濡れている
- エコキュートが稼働していないのに常に濡れている
このような場合は、正常な結露水ではないため、何かしらの異常が疑われます。
具体的な事例としては
- 冷媒系統のエラーコードが出ている
- ドレン排水設備の不具合・故障
- 室外機の本体機器の部品の故障
などが考えられます。
気になる方は、いちど専門業者に相談してみましょう。
下の記事では、結露水の排水(ドレン排水)が止まらない事例について具体的に説明していますので参考にしてください。
冷媒系統のエラーコードが出たら
ヒートポンプの冷媒系統に関連するエラーコードが出たら、基本的には専門業者を呼んで点検・修理してもらいましょう。
ヒートポンプの冷媒系統は、熱を作るエコキュートの根幹を担っており、素人が状況を正確に判断するのは難しいです。
冷媒系統のエラーについては、他のエラーと異なり、修理費用が高額になる場合があります。
例えば、三菱エコキュートの場合、冷媒回路の不具合にかかる修理料金の目安は、症状によって約5万円〜20万円程度かかります。
一般にエコキュートの寿命は10〜15年と言われているため、あえて修理せず買い替えを検討されるお客様も多いです。
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エコキュートの冷媒ガスが漏れた場合の対応
冷媒ガスの補充はできない
エコキュートの冷媒配管が損傷し、冷媒ガスが漏れたとしても、現地では冷媒ガスの補充ができません。
この場合は、基本的にはエコキュートのヒートポンプを丸ごと交換するしかありません。
冷媒配管が損傷し、冷媒ガスが漏れると、十分な熱が作れなくなります。ヒートポンプも動きません。
お湯が使えず、不便な状況を強いられるため、早めの対応が必要です。
専門の業者を呼んで、対応を相談してください。
漏れた冷媒の回収は不要
エコキュートの冷媒は、基本的には、二酸化炭素(CO2)です。
エコキュートの冷媒配管が損傷し、冷媒ガスが漏れたとしても、基本的に回収は不要です。
環境負荷をかけることはありませんので、安心してください。
- エコキュートとエアコンの冷媒の違いは?
-
通常、エアコンに使用される冷媒は、フロンガスという人工的な冷媒ガスで、オゾン層を破壊することが問題視されています。一方、エコキュートに使用される冷媒は、自然界にある二酸化炭素(CO2)でできておりノンフロンガスとも言われており、流出しても問題はありません。
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