電気温水器の仕組みを知りたい方へ

2021年8月6日

電気温水器の仕組みを知りたい方へ
オール電化住宅を建てるためなどで電気温水器を初めて設置する方もいるのではないでしょうか。
このような方は電気温水器がどのようなものかよくわからないでしょう。

ここでは、電気温水器の仕組みを知りたい方へ、電気温水器の仕組みとメリット、電気温水器とエコキュートの違いについてご紹介します。

■電気温水器の仕組みとメリット

ここでは、電気温水器の仕組みとメリットについてご紹介します。

●電気温水器とは？

電気温水器は、電気を使うヒーターが内蔵されている給湯器で、水を電気の力で温めるものです。
電気温水器で沸かしたお湯は、普段の生活においてお風呂や台所などで幅広く使えます。
一昔前は、給湯器というと一般的にガス給湯器でしたが、オール電化が普及するにしたがって、電気温水器も相当要求が高くなっています。
電気温水器は火をガス給湯器のように使わないため、一酸化炭素中毒や不完全燃焼のリスクが無いため安全です。
さらに、お湯を使うところのすぐ近くに設置できるため、思いついたときにすぐにお湯を使うことができます。
一方、ガス給湯器は一般的に不完全燃焼のリスクを防止するために屋外に設置するため、設置したところから給湯の水栓までが遠くなります。
そのため、給湯の水栓を開けてもお湯が出るまでには時間がしばらくかかり、熱効率としても時間としても無駄が多く、毎日使うとランニングコストも高くなります。
また、運転音についても電気温水器は非常に静かであるため、マンションや住宅が密集しているところなどで使っても、運転音で他の人に迷惑をかけることもありません。
さらに、電気温水器は臭いや排気もほとんど無いため、環境に対しても優しいものです。

●電気温水器の種類

ここでは、電気温水器の種類についてご紹介します。

・瞬間式の電気温水器
瞬間式の電気温水器は、水が電気温水器を通過するのみで、瞬間的にお湯を沸かすものです。
そのため、給湯の水栓を開けると、お湯がすぐに出てきます。
瞬間式の電気温水器の中には、温度の設定や水量の調節の機能が搭載されているものもあり、水量が変わっても自動で一定の温度を維持することができます。
給湯の水栓を開けてから瞬間的にお湯を沸かすため、必要なお湯の量を必要なときに沸かすことができます。
また、貯湯式の電気温水器のような貯湯タンクが必要ないため、電気温水器そのものは非常にコンパクトになっています。
そのため、貯湯式の電気温水器を設置するスペースがないところに設置したいときや、できるだけ手軽に電気温水器をすぐに設置したいとき、貯湯式の電気温水器のデメリットの湯切れを無くしたいときなどにはおすすめです。
例えば、不特定多数の方が使うような事務所や工場の給湯室、飲食店やスーパーマーケットなどというようなところなどにはおすすめです。
このように、瞬間式の電気温水器は、使われるところがある一定の分野などに限られる傾向があるため、現状では一般的に貯湯式の電気温水器の方が普及しています。

瞬間式の電気温水器のメリットとしては、次のようなものがあります。
瞬間式の電気温水器は貯湯タンクが無いため、コンパクトです。
そのため、狭い設置スペースでも十分に設置することができます。
例えば、貯湯式の電気温水器が設置できないところやガスが来ていない事務所など、限られたところにはおすすめです。
さらに、給排気筒工事なども必要ないため、イニシャルコストも安くなります。
また、瞬間式の電気温水器は貯湯タンク自体がないため、湯切れするようなことはありません。
さらに、貯湯タンクの中に錆や水垢（スケール）などが付いて、トラブルになることもありません。
当然ですが、電気で運転するため、燃焼音や排気ガスもガス給湯器のようにないため気にならないでしょう。
瞬間式の電気温水器は、シャワーの水圧が高く維持できることもメリットです。
一方、貯湯式の電気温水器は貯湯タンクの中に貯めたお湯を使うため、どうしてもシャワーの水圧が弱くなります。
しかし、瞬間式の電気温水器は、普通の給水圧に近いシャワーの水圧を確保することができます。
そのため、高いシャワーの水圧のお湯をいつでも使うことができます。
瞬間式の電気温水器は、保温するための電力が必要ないこともメリットです。
というのは、瞬時にお湯を沸かすため、貯湯タンクで保温する必要がないためです。
さらに、電気温水器から給湯の水栓までが近く、配管の中にお湯が残ることもないため配管による放熱ロスが少なくなります。

・貯湯式の電気温水器
貯湯式の電気温水器は、水を貯湯タンクに貯めて沸かすものです。
電気ヒーターで貯湯タンクの水を沸かして、このお湯を貯湯タンクの中に貯めておくことによって、使いたいときにいつでもお湯が使える仕組みです
そのため、電気ポットの非常に大きなものといえるでしょう。
常に貯湯タンクの中は保温されているため、給湯の水栓を開けるとお湯がすぐに出ます。
貯湯式の電気温水器は、すぐにお湯を使いたい方だけでなく、いつでも安定した温度のお湯を使いたい方、普段から決まったお湯の量を使う方などにおすすめです。
しかし、お湯を使い過ぎると湯切れして貯湯タンクの中のお湯が無くなることがあります。
貯湯式の電気温水器のメリットとしては、次のようなものがあります。

先にご紹介したように、貯湯式の電気温水器はお湯を電気ヒーターで沸かして、貯湯タンクの中に貯めておいて保温するタイプであるため、湯切れしなければお湯がいつでも使えます。
また、貯湯タンクによってお湯の温度が常に安定しているため、温度をその都度調整する必要もありません。
さらに、貯湯式の電気温水器は、お湯を時間を指定して沸かすこともできます。
例えば、夜間に安くなる電気料金で、お湯を夜間の時間帯を指定して沸かして、貯湯タンクの中に貯めておいたお湯を昼間に使うことができます。
そのため、十分に電気料金の低減も期待できるでしょう。
さらに、給排気筒工事が石油給湯器やガス給湯器のように必要ではないため、設置費用も安くなります。
これ以外にも、災害が発生したときなどは、生活用水として貯湯タンクの中のお湯や水を使うこともできます。

●電気温水器のタイプ

ここでは、電気温水器のタイプについてご紹介します。

・給湯専用タイプの電気温水器
給湯専用タイプの電気温水器は、お湯はりだけを行うシンプルなものです。
お風呂の保温、追いだき、足し湯や差し湯などはできません。
しかし、非常に機能が少ないため、イニシャルコストが安くなるのはメリットです。
また、電気代が高くなる保温、追いだきが無いため、ランニングコストも安くなります。
せっかく電気代が安くなる電気温水器にしたにも関わらず、ランニングコストが余計な機能があるために高くなるのでは全く意味がありません。
そのため、お風呂の機能はランニングコストを安くするためにもシンプルで問題ないという方には、非常におすすめのタイプでしょう。

・オートタイプの電気温水器
オートタイプの電気温水器は、基本的に自動でお湯はりができますが、足し湯や差し湯は手動になります。
そのため、自動の保温や追いだき、足し湯というような機能が搭載されていないことが、大きなフルオートタイプの電気温水器との違いでしょう。
一方、フルオートタイプの電気温水器と比較して、価格は機能を少なくしているために安くなる傾向があり、このことはメリットでしょう。
また、オートタイプの電気温水器は、フルオートタイプの電気温水器のように自動で追い焚きや足し湯をしないため、ランニングコストも安くなります。
さらに、フルオートタイプの電気温水器よりも構造がシンプルであるためトラブルになるリスクが少なく、長持ちしやすいこともメリットです。
お湯はりをしてすぐに入浴する方やこまめに普段からお湯張りを見ることができる方などは、オートタイプの電気温水器がおすすめでしょう。

・フルオートタイプの電気温水器
フルオートタイプの電気温水器は、お風呂のお湯はりがスイッチを押すのみでできることがメリットです。
スイッチを押すのみで、自動でお湯はり、追いだき、保温などを行ないます。
また、お湯の温度や水位が一定以下になれば、追いだきや足し湯を自動で行う機能も搭載しています。
そのため、フルオートタイプの電気温水器は、お湯はり、追いだき、保温、足し湯を、自動で全て行ってくれます。
フルオートの電気温水器は、その快適性がメリットでしょう。
いちいちお風呂のお湯の量や温度を気にすることがないため、お風呂を非常にスマートで便利に楽しむことができます。
フルオートタイプの電気温水器を設置すると、大きく家事の手間が省けるため、普段から忙しい方にはおすすめです。

・安い費用の電気温水器とは？
先にご紹介した電気温水器の中では、フルオートタイプの電気温水器の費用が最も高くなります。
スイッチを押すのみで、お湯はり、追いだき、保温、足し湯を全て自動で行うため、消費電力も当然ですが大きくなります。
特に、追いだきや保温、足し湯などのときは、センサーで常に自動的に調整するため、電力をその都度消費します。
そのため、消費電力が大きくなるのも容易にイメージできるでしょう。
一方、オートタイプの電気温水器は、費用がフルオートタイプの電気温水器ほどはかかりません。
というのは、オートタイプの電気温水器には、フルオートタイプの電気温水器のような自動の追いだきや保温の機能などが搭載されていないためです。
そして、給湯専用タイプの電気温水器は、やはり費用が最も安くなります。
シンプルなお湯を沸かすのみの機能であるため、消費電力も小さくなります。
また、給湯専用タイプの電気温水器は構造がシンプルであるため、トラブルになるリスクが少なく、コストパフォーマンスに優れています。

●電気温水器の選び方

ここでは、電気温水器の選び方についてご紹介します。
まず、電気温水器の選び方としては設置費用があります。
電気温水器の設置費用は、電気温水器の本体の価格にプラスして、工事費用もかかります。
また、交換するときは、古い電気温水器などの撤去や廃棄で、費用がさらにかかります。
そのため、電気温水器を設置するときは、しっかりと信頼できる業者から見積もりを入手して、きちんとトータルの費用をチェックしておくことが大切です。
次に、電気温水器の選び方としては、設置スペースがあります。
設置場所が住宅事情などによって制限があると、電気温水器はコンパクトなものを選ぶのがおすすめです。
これは周りの環境に制限があるときなども同じことがいえます。
また、電気温水器の選び方としては、搭載されている機能があります。
自分が希望するような機能が搭載されているかは、やはり大切なポイントでしょう。
快適な給湯を希望するのであれば多機能がおすすめであり、安い費用を希望するのであれば省エネタイプがおすすめでしょう。
いずれにしても、希望はそれぞれの事情によって違うため、できるだけ幅広く多くの機種やメーカーをチェックして、それぞれの希望に最も適した機種を選ぶことが必要です。
さらに、貯湯式の電気温水器のときは、貯湯タンクの容量で選ぶこともできます。
つまり、必要な貯湯タンクの容量を、電気温水器を使う人数で選ぶ方法です。
貯湯タンクの容量が大きい電気温水器を使う人数が少ないにも関わらず選ぶと、費用も設置スペースも無駄です。
一方、貯湯タンクの容量が小さい電気温水器を多くの人数で使うようなときに選ぶと、普段の生活に問題が出るでしょう。
そのため、使う人数に応じた、最も適した貯湯タンクの容量の電気温水器を選ぶことが大切です。
なお、必要な貯湯タンクの容量の目安としては、次のようになります。

・使う人数が1人～2人のときは200Lくらいの容量

・使う人数が3人～4人のときは370Lくらいの容量

・使う人数が4人～6人のときは460Lくらいの容量

しかし、人数が少なくても、お湯を使う量が普段から多いときは、貯湯タンクの大きな容量も考えてみましょう。
毎日電気温水器は使うものであるため、選び方としてはランニングコストもあります。
豊富な機能の電気温水器は快適ですが、高いランニングコストになるため、機能とランニングコストのバランスを考慮しながら選びましょう。
これ以外にも、選び方としては地域性もあります。
例えば、寒冷地に設置するときは、電気温水器は寒冷地仕様のものを選ばないと、すぐにトラブルが発生しかねません。
同じように、沿岸地域に設置するときは、電気温水器は塩害地仕様のものを選ぶ必要があります。
設置する地域に適した電気温水器を選ぶことも、選び方としては必要です。

●電気温水器の仕組みとメリットのまとめ

ここでご紹介したように、電気温水器と一言でいってもいろいろなタイプがあります。
そのため、どのようなタイプの電気温水器を選ぶかは、しっかりと自分の希望や環境を掴むことからまず始めましょう。
電気温水器を考えている方の中には、お湯を快適にいつでも使うことによって生活の質をアップしたい、または環境に気配りしてエネルギーのクリーンなものを使いたい方もいるでしょう。
さらに、電気温水器の電気代も低減したいのであれば、太陽光発電の設置も考える必要があります。
いずれにしても、電気温水器の適切なものを選ぶためには、信頼できる業者にアドバイスしてもらうことが大切です。
アフターサービスについても、信頼できる業者を選ぶと心配ないでしょう。
電気温水器は長く使い続けるものであるため、慎重に業者を選びましよう。
電気温水器の仕組みを知りたい方へ
■電気温水器とエコキュートの違い

電気温水器を考えているのであれば、同じように電気でお湯を沸かすエコキュートの方がおすすめです。
ここでは、電気温水器とエコキュートの違いについてご紹介します。

●電気給湯器の種類

電気を使ってお湯を沸かす電気給湯器としては、電気温水器とエコキュートがあります。
お湯の沸かし方が、電気温水器とエコキュートは違っています。
電気温水器は、電気ヒーターの熱で水を加熱することによってお湯を沸かします。
基本的に、電気ポットと同じようなものです。
一方、エコキュートは電気ヒーターを使わなくて、電気をお湯を沸かすための圧縮機を回す動力源として主に使います。
まず、大気の熱を集めて、この熱を低い温度の熱を移動するための二酸化炭素の冷媒に伝えます。
次に、二酸化炭素の冷媒を圧縮すれば高い温度になります。
この高い温度の二酸化炭素の冷媒の熱を、水に伝えてお湯を沸かします。
一方、二酸化炭素の冷媒は熱を奪われた後に、一気に膨張して非常に温度が下がって、再度大気の熱が集められる温度になります。
この仕組みは、エアコンでも利用されているヒートポンプ技術といわれているものです。

●電気温水器とエコキュートの違い

エコキュートは、外気の熱を冷媒に伝えて冷媒を圧縮して温度を高くします。
温度が高くなった冷媒の熱を水に伝えた後、冷媒を膨張させて温度を下げます。
このようなサイクルを繰り返すことによって、お湯を沸かして貯湯タンクに貯めていきます。
電気温水器の方がイニシャルコストは安くなりますが、エコキュートの方がランニングコストは安くなります。

・本体の価格
ここでは、電気温水器とエコキュートの本体の価格についてご紹介します。
三菱の電気温水器とエコキュートで、370Lの貯湯タンクの容量の3人～4人用の最新の機能も搭載した最上級モデルで比較すると、希望小売価格（税別）としては電気温水器が435,000円、エコキュートが930,000円です。
当然ですが、実際に買うときの価格は、工事業者などによって違うことがあるため、一律に比較することはできません。
しかし、メーカーの希望小売価格だけで比較すると、電気温水器を１とするとエコキュートは２程度で、エコキュートの方が高くなります。
なお、エコキュートの方がランニングコストは安くなります。
比較する機種、契約する電気料金プランや電力会社によって違いますが、電気温水器との差額をエコキュートは10年間程度で回収できるでしょう。

・出荷台数
出荷台数としても、2005年のときは電気温水器が241,447台、エコキュートが196,428台と、電気温水器の方が多くなっていました。
しかし、2017年のときは電気温水器が91,101台、エコキュートが45,330台になりました。
このようなことから、電気温水器の出荷台数は非常に少なくなりました。
そのため、現在設置するのであれば、機種もエコキュートの方が多いため選びやすくなっています。

・リフォームのときでも自治体や国の補助金が受けられる
エコキュートを設置するときは、自治体や国の補助金を受けられることがあります。
新築の戸建てのときは、補助金制度をそれぞれの自治体によって設けているときがあるため、設置する前にそれぞれの自治体のホームページなどでチェックしてみましょう。
リフォームでエコキュートを設置するときは、それぞれの自治体で補助金制度を設けていることがあるだけでなく、国の次世代住宅ポイント制度によって、24000ポイントをエコ住宅設備の対象になればもらうことができます。
従来の制度ではセットに断熱工事などをする必要がありましたが、令和元年度の制度ではポイントがエコキュートを設置するのみでももらえるようになっています。
リフォームでエコキュートを設置したいと考えている方は、現在がおすすめでしょう。

・エコキュートはIoTやAIが利用できる
エコキュートは2001年に発売されましたが、その後飛躍的に技術が進んでいます。
エコキュートは、お湯を貯湯タンクに貯められるためIoTやAIを使ってエネルギーを上手く利用することができます。
ここでは、三菱のエコキュートの最新の技術についてご紹介します。
なお、ここでご紹介する機能は、他社のエコキュートでも搭載されているものです。
（お湯切れを解消するために過去2週間のお湯の使用状況をベースにしてお湯を沸かす）
エコキュートが過去2週間のお湯の使用状況を学習します。
例えば、自動で夕食前に沸き増しするなど、最も家庭で効率がいい給湯の量や時間を判断してお湯を沸かします。
また、親戚が急に泊まりに来たときなどに必要なお湯の量が多くなっても、スイッチを押すのみで沸き増しができます。
このような技術の進化によって、お湯切れを解消しています。

（お湯の圧力を高くしたり、お湯を素早くはったりする）
エコキュートではシャワーの水圧が弱いということがありましたが、現在ではガス給湯器と同じようなシャワーの水圧のタイプもあります。
また、お湯はりが従来よりも短時間できる機能を搭載したモデルもあります。

（ポカポカ＆お肌の保湿がマイクロバブルでできる）
浴槽の中に、微細な約0.1ミリの泡、つまりマイクロバブルを噴射します。
全身をマイクロバブルが包み込めば湯冷めしにくくなって、保湿効果も入浴した後に期待できます。

（ふろ配管の中をマイクロバブルで清掃してくれる）
皮脂汚れなどを吸着する性質も、マイクロバブルはあります。
この性質を使って、マイクロバブルでエコキュートのふろ配管の中をきれいに清掃することもできます。

（無駄なく残り湯の熱も使える）
リモコンのスイッチをその日の終わりに入浴した人が押せば、貯湯タンクの中の水に残り湯の熱を伝えるため、次の日の給湯が省エネになります。
なお、熱だけを伝えるため、洗濯に残り湯を使うこともできます。
HEMS（ホーム・エネルギー・マネージメント・システム）という家中の電気の使用状況がわかるものと接続することによって、さらに機能が快適になります。

（AIが自動的に太陽光発電と連携して省エネになる）
HEMS、太陽光発電とエコキュートを接続することによって、有効に太陽光発電の電気を利用することができます。
夜間のお湯をエコキュートが沸かす前に、気象庁の天気予報データにHEMSがアクセスして、太陽光発電の発電量を次の日の天候から予測します。
お湯の普段の使用状況などのいろいろなデータも利用して、AIが太陽光発電で沸かすお湯の量を予測して、どの程度のお湯を夜間電力で沸かすといいかを判断します。
太陽光発電は、余剰電力を国が買い取りする制度を2009年に設けて一気に普及しましたが、この期間は10年間だけです。
そのため、余剰電力の買取価格が2019年から下がる家庭も出てきました。
もともと余剰電力の買取制度は自家消費を推し進めるためにスタートしたものであるため仕方がないものですが、昼間の太陽光発電の余剰電力が留守にしているために使えない方も多くいるでしょう。
そのため、太陽光発電を設置している家庭にはおすすめの機能です。

（お風呂のお湯はりが外出先からスマホでできる）
遅く帰宅したときなどにすぐに入浴したいときは、HEMSを接続していると、外出先からスマホでお湯はりができます。
なお、前もってお風呂の栓はしておく必要があります。

・災害が発生したときにもエコキュートはおすすめ
エコキュートは災害が発生したときなどにも役に立ちます。
家の水がめ代わりにするために、エコキュートの貯湯タンクを使っている方もいるそうです。
一見すると、エコキュートは背が高いため、地震が発生したときに倒壊しそうですが、耐震基準をクリアしています。
倒壊しないのみでなく、揺れてダメージを建物に与えないように気配りされています。
停電が発生したときでも貯湯タンクの中のお湯や水が使えるため、例えば、洗濯の水などに使うことができます。
3人～4人用の370Lの容量の貯湯タンクは、約185本分相当もの水やお湯を2Lのペットボトルで貯めることができます。
災害が発生したときは、給水配管専用止水栓をまず閉めます。
次に、逃し弁のレバーを上げて圧力を逃がします。
貯湯タンクの中の水は、非常用取水栓を開けると排水することができます。
また、災害が発生したときにはインフラの電気・ガス・水道が止まるときがありますが、従来の災害が発生したときには電気は割合早く復旧する傾向があります。
そのため、お風呂に入ることも、電気が復旧して水道が復旧するとできます。

●エコキュートを設置するときに注意すること

ここでは、エコキュートを設置するときに注意することについてご紹介します。

・設置スペースや設置するところをチェックする
エコキュートは、貯湯タンクユニットとヒートポンプユニットを設置するスペースが必要になります。
なお、エコキュートの大きさとしては、三菱のＳシリーズの370Lの貯湯タンクの容量のときは貯湯タンクユニットが高さ1830mm、幅630mm、奥行き760mm、ヒートポンプユニットが高さ715mm、幅800mm、奥行き285mmです。
エコキュートの大きさは、メーカーや機種、貯湯タンクの容量などによって違うため、必ずカタログなどでチェックしましょう。
なお、戸建てのときは、設置スペース以外に設置するときに家と塀の間を運搬できるかなどのチェックも必要です。
薄型コンパクトタイプのエコキュートも最近はあるため、運搬するところが少し狭くても問題ないようになっています。
また、設置するところも注意する必要があります。
ヒートポンプユニットは、塀に向けて設置すると運転音が反響しやすくなり、隣家に向けて設置すると夜中の運転音でトラブルになることがあります。
また、マンションでエコキュートに電気温水器から交換するときは、従来のところに設置できるかのチェックが必要です。
コンパクトタイプのエコキュートも最近はあるため、前もってチェックしておきましょう。
マンションのパイプシャフトに設置できるエコキュートもあります。
貯湯タンクは200Lの容量ですが、お湯を沸かす頻度をアップするなどの適正に給湯パターンをするため、対応が4人家族までできます。

・現在の電気温水器が壊れる前に交換するのがおすすめ
電気温水器は壊れてから交換する方が多くいますが、先にご紹介したようにランニングコストがエコキュートは安いため、早めに交換する方がメリットを享受しやすくなります。
さらに、新しい機能がいろいろあるため、今までより暮らしが快適になります。
そのため、現在の電気温水器が壊れる前に、エコキュートに交換することを考えてみましょう。
なお、エコキュートは機能がメーカーや機種によって違っているため、必ず買う前には比較検討しましょう。
エコキュートは、電気温水器にはないような機能が多く搭載されています。
イニシャルコストは高くなりますが、ランニングコストが安く、多くの機能が搭載されており、最新の技術のIoTやAIというようなものも導入されているため、ぜひ考えてみましょう。
電気温水器の仕組みを知りたい方へ
■まとめ