WI = H / √d(H:発熱量、d:比重)
同一ノズル・同一圧力でのガス流量はノズル径・圧力・比重で決まる
WIが同じ→同じバーナーで同じインプット(熱量)
13A標準:WI = 52.7 MJ/m³前後
総発熱量(HHV):燃焼水を液体として回収・より大きな値
真発熱量(LHV):燃焼水を水蒸気として排出・より小さな値
真発熱量 = 総発熱量 − 蒸発潜熱
理論空気量:完全燃焼に必要な最小空気量
空気比(m):実際の供給空気量 / 理論空気量
m > 1:過剰空気(完全燃焼に向かう)
m < 1:空気不足→不完全燃焼→CO発生
① 可燃物(ガス)
② 酸素(空気)
③ 点火源(着火温度)
メタンの着火温度:約650℃(比較的高い)
13A(都市ガス):比重 ≒ 0.65(空気より軽い→上方に滞留)
LPG(プロパン系):比重 > 1(空気より重い→下方に滞留)
爆発限界:下限値(LEL)以上・上限値(UEL)以下で着火
Q = k × D² × √(P/d)
(Q:噴出量、k:定数、D:ノズル径、P:ノズル圧力、d:比重)
インプット I = Q × H(H:発熱量)
完全燃焼時:CO₂・H₂O・N₂(過剰O₂あり)
不完全燃焼時:CO(一酸化炭素)が発生→中毒危険
乾き排ガス:湿り排ガスから水蒸気を除いたもの
開放式:室内空気を燃焼・排気を室内に放出
半密閉式(CF・FE):室内空気を燃焼・排気を屋外に排出
密閉式(BF・FF):屋外空気を燃焼・排気を屋外に排出
CF(Combined Flue):自然排気(煙突効果)
設置条件:逆風止めの設置・給排気口の有効断面積確保
排気筒の逆勾配:禁止(ドレンや排気逆流のリスク)
FE(Forced Exhaust):排気ファンで強制排気
給気は室内空気(自然給気)
FF式との違い:FF式は給排気ともに強制
FF(Forced Flue):給排気ともに強制(ファン使用)
屋外からの給気・屋外への排気→室内空気質に影響しない
ウインドプルーフ(風圧対策):給排気筒を同一端末で処理
排気筒必要(12 kW超):ガス調理機器・瞬間湯沸器・衣類乾燥機
排気筒必要(7 kW超):貯湯式湯沸器・常圧貯蔵湯沸器・ガスストーブ
ふろがま:全品(熱量に関わらず)排気筒必要
地下街:ガス警報設備の設置義務・ガス管は金属管接続(ゴム管禁止)
高さ60m超の超高層建物:自動ガス遮断装置または警報器のどちらかを設置
圧電式:圧電素子(電源不要)・ライター型
連続スパーク式:電池または交流電源・連続放電
瞬時点火:1回のスパークで着火
緩点火:徐々に火力を上げる(逆火防止)
サーミスタ:半導体・温度↑で抵抗値↓(NTC型)
バイメタル:2種金属の膨張差で湾曲・自動または手動復帰
温度ヒューズ:溶断→回路切断(一回限り)
熱電対:ゼーベック効果(起電力)
フェライト:磁性変化を利用
熱電対式:火炎の熱で起電力発生→電磁弁保持→消火で電流0→弁閉
フレームロッド式:火炎の整流作用でセンサー電流→消火で電流0→弁閉
ファンヒーターには主に熱電対式が使用される
バイメタル式:設定温度超えで回路切断・自動復帰型(温度低下で復帰)
温度ヒューズ式:溶断→回路永久切断(交換必要)
空だき保護:湯沸器の過熱→バイメタル式サーモスタットで遮断
① 立ち消え安全装置(消火時のガス遮断)
② 過熱防止装置(機器の過熱保護)
③ 空だき保護装置(湯沸器の空焚き防止)
④ 過圧安全装置(ガス圧異常上昇防止)
⑤ 不完全燃焼安全装置(CO濃度上昇で遮断)
フェイルセーフ:機器が故障・異常時に自動的に安全側に移行
ガス機器の実装:電源OFFや信号断→ガス遮断弁を閉止
フレームロッド:火炎消火→電流0→弁閉(フェイルセーフ設計)
作動流体:臭化リチウム(LiBr)水溶液(吸収剤)+水(冷媒)
構成:再生器(高温発生器)→凝縮器→蒸発器→吸収器
駆動:ガスの熱で駆動(コンプレッサー不要)
COP(成績係数):冷凍能力 / 投入熱量
1重効用:COP ≒ 0.7
2重効用:COP ≒ 1.2(高温再生器を追加→効率向上)
3重効用:COP ≒ 1.6〜1.7
GHP(ガスエンジンヒートポンプ):ガスエンジンでコンプレッサーを駆動
暖房能力:排熱回収で暖房COP大(>3)
電力ピーク対策:夏期の電力使用を削減・エネルギー分散
Type1(加熱型):低温熱源→高温熱として取り出す(COP > 1)
Type2(温度増幅型):高温駆動熱で超高温熱を生成(COP < 1)
活用:廃熱回収・地域熱供給
電気HP(EHP):電力駆動・COP 3〜6・圧縮機式
ガス吸収式:ガス熱駆動・COP 0.7〜1.7・コンプレッサー不要
GHP:ガスエンジン駆動・暖房に有利・排熱利用
コジェネ(CGS):電気と熱を同時供給するシステム
総合エネルギー効率:電気効率+熱回収効率=75〜90%
一次エネルギー削減効果:分散型電源として送電ロスを削減
発電効率:30〜40%
排熱源:排気ガス+冷却水から回収
適用規模:中小規模(数十kW〜数MW)
特徴:構造簡単・起動停止容易・部分負荷特性良好
発電効率:25〜40%
排熱源:排気ガス(高温・大量)のみ
特徴:大容量・高品位排熱・NOx少・振動小
適用規模:大規模(1MW以上)
原理:水素の電気化学反応(H₂+O₂→H₂O+電気)
固体高分子型(PEFC):動作温度約80℃・家庭用・エネファーム
固体酸化物型(SOFC):動作温度700〜1,000℃・高効率・業務用
溶融炭酸塩型(MCFC):大規模発電向け
CNG(圧縮天然ガス):約20MPaに圧縮・高圧タンクに貯蔵
LNG自動車:液体のまま搭載・長距離大型車向き
特徴:NOx・PMが少ない・排ガスクリーン
DHC(District Heating and Cooling):プラントから熱媒(温水・冷水・蒸気)を配管供給
メリット:個別設備不要・省エネ・熱源の集中管理
供給媒体:蒸気・温水・冷水
