家の雪で困ってます！！

質問

以前にテレビで家庭のストーブやボイラーの排熱を利用して自作のロードヒーティング等で雪を溶かしている方の紹介があったのですが、自分なりにいろいろ工夫したのですが上手く行きません！何方かノウハウをご存じの方がいらっしゃいましたらご教授願いたいのですが・・・

回答No.1

kenchin · ベストアンサー

どなたからも反応が無いようですから、私の知識で
お役に立てるかどうか不安ながら.....。

□
もしテレビ局等や番組がおわかりなら、テレビ局に
問い合わせるって方法が可能かも知れませんね。

その他、web等で検索してみるのも有効かもしれません。
（私も検索してみましたが、ノウハウについて
　見つけることが出来ませんでした。　また、知人も
　ノウハウは知りませんでした....）

□
以上の事柄が駄目だった場合....。

以下のような部分をお教えいただいたら、ひょっとし
たらお手伝い出来るかも知れません。

　○「上手くいかない」っと書かれていますが、具体
　　的にどんな部分が上手くいかないか？
　○確定している条件の概要
　　・ストーブ、ボイラの容量
　　　（排気量と温度がズバリ解っていれば最高です）
　　・暖めたい対象の面積
　　・作られた設備の概要
　　　　煙路の長さ、上下関係（立ち上がり下がり等）
　　　　末端部での埋め込み深さ、積雪量

主にボイラーの知識（この場合なら煙道に関する知識等
がお役に立てるなら幸いですが）ですから、どこまで
お答えできるか疑問ですが、要は「煙路を腐食させず
排気を適切な所から大気中に捨て、外部からの応力に
も耐える煙路で、十分な熱を末端部分に伝える」ってこ
となら、この知識である程度通用するかもしれません。

　追伸
　　私では手足も出ない可能性も十分ありますから
　　その節は平にご容赦を....。

お礼

的確なアドバイスありがとうございます。ちなみにテレビ局には問い合わせ中なのですがなんせ番組名を覚えていないもので・・・
排熱利用の件なのですが番組で見たものは排気を利用してラジエターのようなもので不凍液を暖めて循環させていました。これについてはなにぶん素人なもので熱交換システム？の作り方が良く解りませんでした。私は直接不凍液をストーブで暖めて循環させようとしたのですが、自分なりに調べはしたのですがポンプを使わないで自然循環させようと考えたのですがなかなか難しくて・・・

回答No.4

kenchin

ちょいと補足です。

熱交換機の配管ですが、前にkamadoumaさんが書かれて
いたラジエターが使えそうですね。

排気や、ストーブ本体からの上昇気流（or輻射熱）と
直角方向に配置する....。
たしか、ラジエターは熱貫流率（一種の熱の伝わり
やすさ）が低いと思いますし....。

念のために、ここら当たりは調べておきます。

お礼

いろいろとご指導有り難うございます。
先日お礼を返しましてその中で私のアドを書いたのですが
どうもこのコーナーの規約に引っかかってしまいまして削除されました・・・
数々のアドバイスとても参考になりました。
自分なりにもう少し考えを詰めて見たいと思います。
きっとその中でまた壁にぶつかって素人では解決出来ない事になると思います。
その時はまた新たに質問で出したいと思います。
お手数とは思いますがその時はまたヨロシクお願いします。
本当に有り難うございました。

回答No.3

kenchin

>またまた丁寧なアドバイス恐れ入ります。大変専門的な
>お答えで私会話をするのが恥ずかしくなってしまいます

いえいえ、私こそピシッっとした回答を差し上げられず
非常に恐縮しております。

□
kamadoumaさんの書き込みを拝見しまして少し。

>家のストーブはＦＦ式の強制排気タイプです。
我々でいう「誘引方式」って奴ですね～。
ファンの型式や定格出力等がよく解りませんから確実
な事は言えないんですが、排気能力とカロリーに余裕が
ない可能性もありますね。

ですから
>おそらくストーブ自体に排気パイプは○○メートル以内
>と言う設置の基準があると思うのですが、それが問題に
>ならないでしょうか？
>強制排気とは言え、おそらく排気効率が落ちてしまうの
>では無いかと心配です。
というのは十分ありますね。

厳密に云うと、ファンですから、ベーン（これも送風機
の一種です）よりは送気圧には余裕が無いでしょうが
ある程度の出口側抵抗には耐えると思うんですね。
ただし、メンテ等の方法も考えなくては行けませんし
そこら辺も含めると、今の瞬間では「不可能っぽいな」
って第一感を持ちました。

　　※：メーカーサポート外の機器の独自改造の世界
　　　　に入りますし、危険性等も考えたら回避した
　　　　ほうがベターな様子ですね。

□
>もう一つ家のストーブは床暖なのですがこの不凍液を室
　～回答者編集　中略　～
>再度加熱し床暖の循環ポンプの力で循環させるのは

そうですね、この方法もいい感じです。
ただ、こちらもポンプの許容吐出圧と性能曲線が無いと
なんとも断定できません。
容量的に持たないかな？っという懸念と同時に、床暖房
とロードヒーティングを直列系統で繋いだ場合、ロー
ドヒーティングが壊れたら床暖房までも死ぬって事に
なりますよね？　道路下に自分で設置するだけに、最初
はある程度の破損も覚悟しなくては行けないでしょうし
その時に屋内暖房も死ぬってのは、やはり辛そうな
気がします。（メンテの時も困りますしね）

□
kamodoumaさん宅のボイラ配置が不明ですが....。
FFストーブと床暖房用ボイラからの廃熱が十分にある
ならば、これらの廃熱を不凍液貯槽に一旦集めて
そこから別系統のポンプと流量調整機構を経由させて
ロードヒーティングに流す方式、つまり「独立系統」を
作った方が安全な様子ですね。

これだと、ロードヒーティング側の設計は、主に地中
配管部分の強度に注意すれば良いだけで、不凍液の
送液ポンプの形式と容量だけに注意し（例えば渦巻き
ポンプなどで少し余裕のある物の、吐出側に玉型弁を
付けて流量制御するorリターン側に制御弁を付けて
リターン液温度で自動制御させる等）ていれば、案ずる
より簡単に、しかも安全に出来そうです。

あとは熱交換機が問題になります。

例えば、
　○ドラム缶様の物を排気口に付け、そこに配管
　　（出来たら薄肉銅管が良いですが）を通し、管内
　　部に不凍液を流して熱吸収させる。　缶体（先の
　　ドラム缶ですが）の終端側は開放として、送気抵抗
　　の増大を防ぐ。（排気温度による煙突効果を利用
　　するように、上向きに排気が流れるようにするの
　　もgood）
　○ストーブ本体からの熱回収については余り
　　拘らない方が良いですが....。
　　（熱交換機が結構難しいです。　また、壊れた
　　　場合の液漏れ等の被害が大きいです。）
　　やるなら、ストーブの上等に配管を並べるor
　　断面長方形の箱で片方に入口側配管、他方に
　　出口側配管を付けた熱交換機を置き、熱を
　　吸収させる。
　　　※：配管等はストーブに加重を掛けないよう。
　　　　　液が流れる際の振動等で思わぬ騒音や
　　　　　ストーブ筐体の破損にも繋がります。
　　交換能力を上げるために、ストーブ上部から
　　熱交換機をすっぽり包むフードを付けても
　　good。
なんて例がありますね。

どちらも、メーカー品であるストーブ等には手を加え
ずに（変な破損を防止して安全サイドに行く）、廃熱
として出た段階の空気or排ガスを熱交換機に導いて
やる、その熱交換機は独立系統だから、送液ポンプ
の容量と型式で全体の余裕度を出すことが出来ます。
しかも、専用の送液ポンプと不凍液槽があるから、それ
に安全装置（各種リレー。低液位リレーとか過電流
関係のリレー）を入れておけば、安心でしょう。

　※：送液が止まったときの熱交換機焼き付き等
　　　の安全装置も必要かもしれません。
　　　これは、各々のリレーから、警報を伸ばして
　　　置くとか、ロードヒーティング系統のリレー
　　　が動作したらストーブの電源も飛ぶように
　　　しておくとかで良いでしょう。

□
具体的な図面や何かが必要なレベルにも来ましたかね？
ただ、ここでは質問者と回答者が直接やりとりできない
ので、図面等を送ることが出来ず、隔靴掻痒です。(^^;)
上記の説明で、ある程度全体像を想像していただける
なら、書ける範囲で具体的な説明や、無理な部分は参考
書籍等（出来るだけ図書館で手に入るもの）をご紹介
しますね。

　追伸
　　溶接や電気配線の知識・資格等が必要になる
　　可能性もありますが、大丈夫でしょうか？
　追伸２
　　ポンプに関するURL載せておきます。
　　全部見る必要はありませんで、1-1～1-7と1-9
　　あとは2-1と2-2辺りを、気軽に眺めていただ
　　ければOKでしょう。

参考URL：

http://www.dmw.co.jp/japanese/proinfo/phb/phb0.html

お礼

度重なるアドバイス有り難うございます。
今私の頭の中でいかなる方法が最前なのかいろいろ思案中であります。
正直なところもしこの答えが出たとしたら・・・素人に出来る・低コスト・安全・こんな都合の良い融雪方法があればきっと商売になってしまうんでしょうけれど（笑）しかしいつの日かきっと完成させてと思っています。
ちなみに私は陸上自衛官です。溶接については電気・ガスともに部隊で出来ます。液路である銅管については半田で可能かと・・・電気については素人に毛が生えた程度の知識です。恥ずかしながら・・・・
自分なりにもう少しイメージをはっきりさせ無いと相談にならないような気が・・
あんまりにも失礼かと。
もしお暇でしたら私の戯言に少し付き合っていただけると幸いです（笑）

回答No.2

kenchin

お返事ありがとうございました。

□
>排気を利用してラジエターのようなもので不凍液を暖め
>て循環させていました。

なるほど。　その方は気体→液体の熱交換を経路にかま
せていたんですね。

>熱交換システム？の作り方が良く解りませんでした。

これは後半でまとめて....。

>私は直接不凍液をストーブで暖めて循環させようとした
>のですが、自分なりに調べはしたのですがポンプを使わ
>ないで自然循環させようと考えたのですがなかなか難し
>くて・・・

はい、液体状態での循環は、ポンプ等で圧送する強制循環
方式が簡単で、密度差を使った自然循環は、条件整備が
難しい場合がありますね～。

□
お調べいただいたことを踏まえて....。
最も簡単なのは、やはり気体（排ガス）を利用した方式
かもしれません。　次が液体の強制循環、最後が自然
循環でしょうか？

【気体を利用した方式】
　簡単に言うと、煙路を地中に埋め込みます。
　この煙路部分は水道管等を並べて引き、終端部分は
　一つにまとめて（水道管より太い配管を、水道管と
　直角方向に置いて、ヘッダにします）そこから排気
　塔を経由して大気に放出します。
　この場合は、ボイラ等が強制送風方式なら、煙路に
　十分な圧力が供給されますから簡単。
　そうでない自然通風式なら（ストーブとか）排気塔
　部分の煙突効果で、排気を引っ張り込ませる事が
　必要になりますから、少々計算が必要です。
　ポイントは
　　・土中に分岐して埋め込んだ配管の抵抗
　　・排気塔の高さと、排気塔出口でのガス温度
　　・排気塔の吸引効果が、ボイラ本体にどの程度
　　　影響を及ぼすかの計算
　あたりになります。

【液体の強制循環】
　これは簡単ですね。
　不凍液の槽からポンプで液を送出し、その液路を
　ボイラ本体or煙路にまとわりつかせ、土中経由で
　槽に戻す方式ですね。
　もし圧力計算が面倒or出口圧が高いポンプが手に
　入りにくい場合は、リターン側（土中配管の出口）
　にリターン側の液槽を一旦儲けて、そこから先の
　槽に戻すも良し....。
　ポイントは
　　・配管の圧損の見切り
　　　　計算できるなら、それに越したことはありません
　　　　けれども、ポンプ流量と配管内径から流速を
　　　　出して、それがある一定値以上になるように
　　　　設計するって簡易法を用い、あとは、計算で
　　　　求めた理論流量と実際の流量との差で圧損を
　　　　推定し、徐々に改造して圧損を無くしていけ
　　　　ばＯＫです。
　　・不凍液余熱量の計算
　　　　出来たら煙路の排ガスを利用するのが現実
　　　　的でしょうし、煙路の回りに液配管をまとわり
　　　　つかせる等で実験してみて、配管流路が上手く
　　　　出来た段階で熱交換機を計算したらいいと
　　　　思います。
　　　　熱交換機は、煙缶ボイラの図面でも見れば
　　　　結構簡単に作れちゃいます。
　　　　（パンフレットでも可。　この方式で行くなら
　　　　　またご紹介します。）

【液体の自然循環】
　実は「この方式で設計しろ！！」っと言われたら
　私も大変困ってしまいます。(^^;)
　と言いますのも、ポイントは強制循環と同じように
　液路の圧力損失計算なんですが、相当厳密にやらないと
　駄目な様な気がするんですね。
　（ここらは経験不足故かもしれませんが....）
　簡単な自然循環の例としては、家庭用の風呂用ガス釜
　がありまして、あれは浴槽に二つの穴を開けて、加熱
　によって生じる密度差を利用して自然循環させている
　んですが、
　　・液体の加熱前後での密度差が、そのまま循環力
　　　（どの程度までの圧損失に耐えるか）になりま
　　　すし、非常に小さい力しかありません。　すると
　　　流路の設計が難しくなります。
　　・熱交換機自体の圧力損失も結構痛いと思うん
　　　ですね。
　というところが、今すぐには何とも読み切れません。

□
私の知識が浅いだけで、もっと簡単な方法で解決できる
ことなのかもしれませんが、解る範囲では以上の様な
ところが概念となりまして、あとは、どの方式を利用
して具体的な設計をするか....に入るのでしょうか。

もし「この方式でやりたい」っという事をおっしゃって
いただければ、参考となりそうな書籍や公式、作り上げる
上での手順とポイント等々を再投稿させていただきます。
（できあがるまで何度でもＯＫですよ～）

頑張ってくださいね。

お礼

またまた丁寧なアドバイス恐れ入ります。大変専門的なお答えで私会話をするのが恥ずかしくなってしまいます（恐縮）
まず、気体を利用する方法についてなのですが、家のストーブはＦＦ式の強制排気タイプです。この排気の利用についてはいろいろ考えたのですが、排気筒から直に煙路を構築した場合おそらくストーブ自体に排気パイプは○○メートル以内と言う設置の基準があると思うのですが、それが問題にならないでしょうか？強制排気とは言え、おそらく排気効率が落ちてしまうのでは無いかと心配です。そのために煙路の断面積？？と言うのか、ストーブに対する排気のプレッシャーがかからなくするように計算があるとは思うのですが・・・
もう一つ家のストーブは床暖なのですがこの不凍液を室外に循環させる事も考えたのですが、あくまで室内での補助暖房用に設計されているため外気で冷却された場合不凍液の温度が思うように上昇しないと思いました。これを補うためにストーブ上面に不凍液の貯液漕を設けて、床暖の送液パイプから送られた不凍液をストーブ上で再度加熱し床暖の循環ポンプの力で循環させるのはどうかと考えているのですがいかがなものでしょうか？
お手数ですがアドバイスいただけたら幸いです。