A 1621：2020
（1）
目 次
ページ
1 適用範囲························································································································· 1
2 引用規格························································································································· 1
3 用語及び定義 ··················································································································· 1
4 システムの区分 ················································································································ 4
5 測定原理························································································································· 4
6 試験条件························································································································· 5
6.1 試験室の条件 ················································································································ 5
6.2 給水条件 ······················································································································ 5
6.3 システムの設置状態及び使用状態······················································································ 5
6.4 出湯温度の設定 ············································································································· 5
6.5 液体集熱式における放射条件 ··························································································· 6
6.6 試験用燃料 ··················································································································· 7
6.7 給湯使用条件 ················································································································ 7
6.8 試験開始条件 ················································································································ 7
6.9 試験中のリモコンの運転スイッチ······················································································ 7
7 試験装置························································································································· 7
7.1 試験装置の概要 ············································································································· 7
7.2 試験用計測器 ··············································································································· 13
7.3 試験データの収集 ········································································································· 14
8 試験······························································································································ 14
8.1 共通事項 ····················································································································· 14
8.2 液体集熱式の給湯システム試験 ······················································································· 14
8.3 空気集熱式の暖房・給湯システム試験··············································································· 15
9 試験結果························································································································ 16
9.1 給湯システム ··············································································································· 16
9.2 空気集熱式暖房システム ································································································ 20
10 試験結果の表示方法 ······································································································· 21
附属書A（規定）補助熱源一体形太陽熱利用システムの太陽熱利用量の算出方法 ····························· 22
附属書B（規定）給湯標準使用モード······················································································ 25
附属書C（規定）配管の保温性能試験方法 ··············································································· 26
附属書D（参考）外部加熱装置の制御方法 ··············································································· 28
附属書E（参考）空気集熱式システムの集熱媒体加熱装置の制御方法 ············································ 35
附属書F（参考）試験用計測器の校正 ······················································································ 37
附属書G（参考）非出湯（夜間）の消費電力試験 ······································································ 39
附属書H（参考）ソーラシミュレータによる制御下限未満の場合の放射条件 ·································· 40
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まえがき
この規格は，産業標準化法に基づき，日本産業標準調査会の審議を経て，経済産業大臣が制定した日本
産業規格である。
この規格は，著作権法で保護対象となっている著作物である。
この規格の一部が，特許権，出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本産業標準調査会は，このような特許権，出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について，責任はもたない。
日本産業規格 JIS
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太陽熱利用システムの屋内性能試験方法
Indoor test methods for solar heating system performance
1
適用範囲
この規格は，主として一般家庭の給湯及び暖房に用いる，太陽集熱器，太陽蓄熱槽，補助熱源などで構
成する太陽熱利用システム（以下，システムという。）のうち，液体集熱式及び空気集熱式の給湯標準使用
モードを用いた給湯効率，及び空気集熱式の暖房効率の屋内試験による測定方法について規定する。
なお，この規格は，ヒートポンプを利用した太陽蓄熱槽で構成するシステムには適用しない。
2
引用規格
次に掲げる規格は，この規格に引用されることによって，この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は，その最新版（追補を含む。）を適用する。
JIS A 4112 太陽集熱器
JIS A 4113 太陽蓄熱槽
JIS B 7414 ガラス製温度計
JIS C 1602 熱電対
JIS C 1605 シース熱電対
JIS K 2203 灯油
JIS S 2075 家庭用ガス・石油温水機器のモード効率測定法
JIS S 2093 家庭用ガス燃焼機器の試験方法
JIS Z 8703 試験場所の標準状態
ISO 9060，Solar energy−Specification and classification of instruments for measuring hemispherical solar and
direct solar radiation
3
用語及び定義
この規格で用いる主な用語及び定義は，JIS A 4112，JIS A 4113及びJIS S 2075によるほか，次による。
ただし，JIS S 2075に使用されている“モード”についてはこの規格では使用しない。
3.1
太陽熱利用システム
太陽集熱器によって集められた熱を，太陽蓄熱槽に蓄え，要求温度に不足する場合は補助熱源で加温す
る，太陽熱を直接消費するための設備。
3.2
太陽集熱器
太陽放射（日射）を受けて内部を通過する集熱媒体（液体又は気体）を加温する熱交換器。
2
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3.3
太陽蓄熱槽
太陽集熱器によって加温された集熱媒体と熱交換することによって，大気圧において沸点を超えない液
体を熱媒体として太陽熱エネルギーを顕熱として貯蔵する蓄熱タンク。制御装置，ポンプユニットなど，
蓄熱に関連する機器を内蔵する。また，関連機器及び補助熱源一体形のものについては，補助熱源とその
制御機とを含む。
3.4
補助熱源
太陽熱からの集熱が十分でないとき，熱量の不足分を補うボイラなどの熱源装置。
3.5
給湯標準使用モード
ふろ給湯標準使用モードのうち，給湯に関連する部分を抜き出したモード。
3.6
給湯行為
給湯標準使用モードに基づいて給湯の開始から行う連続した一つの行為。
3.7
給湯効率
この規格の給湯標準使用モードに基づき測定したエネルギー量を基に算出した効率。出力熱量をエネル
ギー量で除したもの。特記のない給湯効率は，定格条件とする快晴日の日射量，及び太陽蓄熱槽の残り湯
を考慮しないシステムのエネルギー量による。
3.8
暖房効率
空気集熱式システムにおいて，集熱によって得られた暖房に供することのできる熱量を，集熱に必要な
エネルギー量で除したもの。
3.9
出力熱量
給湯システムにおいて，太陽熱による集熱及び補助熱源による加熱によって得られた熱量のうち，給湯
標準使用モードによって出力された熱量。
3.10
エネルギー量
システム電力量にガス熱量又は石油熱量を加えた総合的なエネルギー量。
3.11
システム電力量
システムが消費する電力の2次エネルギーの総量。集熱に要する消費電力量，給湯標準使用モードによ
る出湯時の消費電力量，及び非出湯時の消費電力量の合計とする。
3.12
ガス熱量
給湯標準使用モードによって湯を使用したときに，補助熱源が消費するガスの熱量の総量。非出湯時の
パイロットバーナ及び非出湯時にも断続燃焼する補助熱源において，非出湯時に消費されるガスの熱量も
含む。
3
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3.13
石油熱量
給湯標準使用モードによって湯を使用したときに，補助熱源が消費する石油の熱量の総量。非出湯時に
も断続燃焼する補助熱源において，非出湯時に消費される石油の熱量も含む。
3.14
合計給湯使用量
給湯標準使用モードに示された，給湯行為ごとの給湯使用量の合計。1日当たりの給湯使用量のこと。
3.15
蓄熱槽出湯温度
太陽蓄熱槽に内蔵する蓄熱タンクから出湯する湯の温度。太陽蓄熱槽に出湯温度を調整するために水を
混ぜる混合弁などを内蔵するものについては，混合弁などを介して出湯する湯の温度。
3.16
設定出湯温度
補助熱源を内蔵する太陽蓄熱槽において設定された出湯温度。
3.17
目標出湯温度
補助熱源を内蔵しない，かつ，混合弁を内蔵する太陽蓄熱槽において設定された出湯温度。
3.18
外部加熱装置
ソーラシミュレータの放射範囲外となる集熱器の集熱量を模擬する電気ヒータ及び制御装置。放射範囲
外の集熱器がソーラシミュレータと同等の放射強度にさら（曝）されている状態になるように電気ヒータ
を制御する。
3.19
出湯温度制御装置
蓄熱タンクからの出湯温度を調整するために水を混ぜる混合弁などの制御装置。太陽蓄熱槽に内蔵する
もの，又は外付けするものがある。
3.20
集熱ユニット
空気集熱式システムにおいて，送風ファン，熱交換器，ダンパーなどで構成されるユニット。
3.21
集熱媒体加熱装置
空気集熱式システムの集熱量（集熱温度・風量）に合わせて模擬的に空気を加熱する装置。
4
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4
システムの区分
システムの区分は，表1及び表2による。
表1−集熱媒体及び用途による区分
集熱媒体
用途
蓄熱槽出湯
温度制御機能
燃焼
液体
給湯
表2による。
あり
空気
暖房
−
なし
給湯
表2による。
あり
表2−蓄熱槽種類による区分
出湯温度
制御機能
補助熱源
設置形態
補助熱源燃料
あり
分離形
−
なし
−
あり
一体形
ガス
石油
5
測定原理
屋内試験での集熱媒体，入力装置及び試験内容の対応を，表3に示す。
試験条件を一定にするため，入力装置を使用する。
液体集熱式のソーラシミュレータによる放射は，6.5の放射条件によって，1時間ごとに段階制御する。
液体集熱式のシステムで，2台目以降の集熱器を試験する場合に使用する外部加熱装置の制御方法につい
ては，附属書Dに示す。
また，空気集熱式の集熱は集熱量を集熱媒体加熱装置で模擬することによって行う。空気集熱式システ
ムの集熱媒体加熱装置の制御方法については附属書Eに示す。
なお，集熱器の集熱効率特性は，事前に評価しておく。
表3−集熱媒体，入力装置及び試験内容
集熱媒体
入力装置
試験内容
液体
ソーラシミュレータ及び
外部加熱装置
給湯
空気
集熱媒体加熱装置
暖房
給湯
5
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6
試験条件
6.1
試験室の条件
試験室の条件は，表4による。
表4−試験室の条件
項目
条件
試験室の温度
試験中の試験室の温度は，20 ℃±4 ℃とする。
試験室の湿度
試験室の湿度は，JIS Z 8703に規定する常湿（45 %〜85 %）とする。
試験室の雰囲気
（燃焼を伴う場合に限
る。）
室内の雰囲気は，0.2 %以上の二酸化炭素及び0.002 %以上の一酸化炭素が含まれていない。
また，燃焼に影響を与える気流がない。
6.2
給水条件
試験中の安定出湯時の給水温度は，15 ℃±2 ℃とする。
なお，断続的な出湯を再現したこの試験では，給水配管は極力短くなるように工夫する。また，非出湯
時にも断続燃焼する機器については，試験室の温度と給水温度との影響を強く受けるため，試験室温度と
給水温度との差が5 K±2.0 Kとなるようにする。
6.3
システムの設置状態及び使用状態
システムの構成機器は，取扱説明書などに示す通常の据付状態とする。使用状態は，出荷状態とし，試
験結果に影響する特殊な改造及び接続を行ってはならない。
空気集熱式システムでは，ダクトの材料は製造業者の推奨部材を用いる。蓄熱槽，集熱ユニットなど試
験に用いるシステム構成機器の使用状態は出荷状態とし，試験結果に影響する特殊な改造及び接続を行っ
てはならない。
6.4
出湯温度の設定
出湯温度は，出湯温度設定の可否によって異なり，表5による。
出湯温度が設定できるシステムにおいては，給湯使用温度と同じ40 ℃とし，それ以外のシステムにお
いては，表5に示す温度が目標となるように調節する。
6
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表5−システムの設定出湯温度・目標出湯温度
単位 ℃
出湯温度の設定a)
湯水の混合
湯水混合温度b)
設定出湯温度
・目標出湯温度c)
リモコンなどで出湯温度が40 ℃に設
定できるシステム
補助熱源一体形
−
40
機器通信可能な混合弁で湯水を
混合するシステム
40
40
温度固定式別付け混合弁で湯水
を混合するシステム
30
40
上記以外のシステム
機器通信可能な混合弁で湯水を
混合するシステム
40
40
温度固定式別付け混合弁で湯水
を混合するシステム
30
40
注記 太陽蓄熱槽に出湯温度制御装置が内蔵されておらず，かつ，外部混合装置をもたない機器に関しては，事前
に試験機関と製造業者との間で試験条件を協議する。
注a) 試験中の出湯温度の許容変動幅は，設定値40 ℃に対して−2.0 Kとする。
b) 補助熱源の上流側の温度
c) 補助熱源の下流側の温度
6.5
液体集熱式における放射条件
ソーラシミュレータによる放射条件は，表6の各時刻の放射照度の±10 %とする。
なお，放射照度がソーラシミュレータによる制御下限未満の場合の放射条件設定方法を附属書Hに示す。
表6−放射条件
快
晴
時刻
7:00
〜8:00
8:00
〜9:00
9:00
〜10:00
10:00
〜11:00
11:00
〜12:00
12:00
〜13:00
13:00
〜14:00
14:00
〜15:00
15:00
〜16:00
16:00
〜17:00
17:00
〜18:00
放射照度
（W/m2）
98
291
501
679
793
832
793
679
501
291
98
時間（h）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
照射量
（Wh/m2）
98
291
501
679
793
832
793
679
501
291
98
晴
時刻
7:00
〜8:00
8:00
〜9:00
9:00
〜10:00
10:00
〜11:00
11:00
〜12:00
12:00
〜13:00
13:00
〜14:00
14:00
〜15:00
15:00
〜16:00
16:00
〜17:00
17:00
〜18:00
放射照度
（W/m2）
73
216
391
548
652
684
652
548
391
216
73
時間（h）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
照射量
（Wh/m2）
73
216
391
548
652
684
652
548
391
216
73
曇
時刻
7:00
〜8:00
8:00
〜9:00
9:00
〜10:00
10:00
〜11:00
11:00
〜12:00
12:00
〜13:00
13:00
〜14:00
14:00
〜15:00
15:00
〜16:00
16:00
〜17:00
17:00
〜18:00
放射照度
（W/m2）
55
150
284
411
501
531
501
411
284
150
55
時間（h）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
照射量
（Wh/m2）
55
150
284
411
501
531
501
411
284
150
55
7
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6.6
試験用燃料
試験用燃料は，表7による。
表7−試験用燃料
種類
規定
ガス
JIS S 2093による。
石油
JIS K 2203に規定する1号灯油とする。
6.7
給湯使用条件
使用する給湯標準使用モードは，附属書Bによる［JIS S 2075の表8（給湯機の給湯標準使用モード）
参照］。
6.8
試験開始条件
試験室に試験体を十分な時間放置し，試験体内部の温度が試験室温度と同等とみなせる状態とする。
6.9
試験中のリモコンの運転スイッチ
リモコンの運転スイッチをもつシステムにおいては，出湯のない夜間においてもリモコンの運転スイッ
チはONの状態を維持する。
7
試験装置
7.1
試験装置の概要
7.1.1
液体集熱式試験装置の概要
液体集熱式試験装置の概要は次による。
なお，間接集熱方式（蓄熱槽内に集熱系の熱交換器のあるもの）の試験装置の例を図1及び図2に示す。
a) 冷温水供給装置は，継続的に安定した水温が得られる装置でなければならない。
b) 液体集熱式の試験で使用する送風装置は，継続的に安定した風量が得られる装置でなければならない。
c) 給湯系統の出湯は，あらかじめ給湯使用量が5 L/分，10 L/分及び15 L/分となるような給湯使用流量に
調整する。このとき，図1 b)に示した装置を用いる場合には，出湯温度制御装置の下流側における流
量が給湯使用流量となるように調整する。試験時には，給湯標準使用モードの給湯系統における開始
時刻及び継続時間に基づき，シーケンス制御，リレーなどによって配管に設置した電磁弁を自動開閉
する。流量調整弁は，安定出湯時においてそれぞれの給湯使用流量に対し，±5 %となるようにし，
システム性能試験開始前に必ず確認する。
d) 出湯温度制御装置が内蔵された補助熱源分離形太陽蓄熱槽［図1 a)］で試験する場合は，太陽蓄熱槽
と補助熱源との間の配管の長さは2 mとし，配管材料は製造業者の推奨部材を用いる。
e) 出湯温度制御装置が内蔵されていない補助熱源分離形太陽蓄熱槽で試験する場合［図1 b)］は，太陽
蓄熱槽と出湯温度制御装置との間の配管の長さを2 m，また，出湯温度制御装置と補助熱源との間の
配管の長さを2 mとし，配管材料は製造業者の推奨部材を用いなければならない。
f)
液体集熱式システムの集熱配管は集熱器から太陽蓄熱槽までの往復の長さを配管長とし，配管長は40
mの長さで設置する。給水温度は太陽蓄熱槽に近い点で測定し，出湯温度は太陽蓄熱槽又は補助熱源
に近い点で測定する。実使用における配管長の変更による影響を検討するなど，配管保温性能を測定
する場合は，附属書Cによる。
g) 許容差指定のない配管長は，基準値05
+ %とする。
8
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h) エネルギー量は，次の4項目を測定する。
1) 傾斜面日射量
2) 太陽蓄熱槽消費電力
3) 集熱ポンプ消費電力
4) ガス（ガス流量，ガス温度及びガス圧力）又は石油質量
a) 太陽蓄熱槽に出湯温度制御装置が内蔵されている機器
図1−液体集熱式，太陽蓄熱槽が補助熱源分離形システムの試験装置の例
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b) 太陽蓄熱槽に出湯温度制御装置が内蔵されていない機器
図1−液体集熱式，太陽蓄熱槽が補助熱源分離形システムの試験装置の例（続き）
出湯温度
10
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図2−液体集熱式，太陽蓄熱槽が補助熱源一体形システムの試験装置の例
7.1.2
空気集熱式試験装置の概要
空気集熱式試験装置の概要は次による。
なお，試験装置の例を図3に示す。
ここで，図3 a)は集熱によって外気を温めて高温にした空気を直接暖房に利用するとともに，必要に応
じて高温空気を液体に熱交換することで，温水を給湯に利用する暖房・給湯システムの試験装置を示し，
図3 b)は集熱によって外気を温めて高温にした空気を液体に熱交換した温水を暖房に利用する暖房専用シ
ステムの試験装置を示す。
a) 給湯に関しては，液体集熱式の測定装置（図1及び図2）の点線枠内を参照する。
b) 断熱ダクト，集熱ユニット及び貯湯槽には通常の製品構成で使用するものを用いる。
11
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c) 集熱媒体加熱装置と集熱ユニットとの間の断熱ダクト長は3 m
0
150
+
mmとする。
d) エネルギー量は，次の4項目を測定する。
1) 集熱ユニット消費電力
2) 太陽蓄熱槽消費電力（給湯利用の場合だけ）
3) 集熱ポンプ消費電力
4) ガス（ガス流量，ガス温度及びガス圧）又は石油質量（給湯利用の場合だけ）
a) 暖房・給湯システム
注記 給湯に関しては，液体集熱式の測定装置（図1及び図2）の点線枠内を参照する。
図3−空気集熱式システムの試験装置の例
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b) 暖房専用システム
図3−空気集熱式システムの試験装置の例（続き）
13
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7.2
試験用計測器
7.2.1
計測器仕様
試験用計測器は，表8に示すもの，又はこれらと同等以上のものとする。
なお，出湯流量及び集熱回路循環流量の計測に用いる流量計は，システム効率試験前に必ず校正する（附
属書F参照）。
表8−試験用計測器仕様
空
気
集
熱
式
暖
房
液体集熱式及び
空気集熱式給湯
測定点
センサーの例
測定方法
規定内容
補
助
熱
源
一
体
形
補助熱源
分離形
燃料
ガ
ス
石
油
○
○
○
傾斜面日射量
a)
全天日射計
連続測定
ISO 9060に規定される2次標準
品又は1級品
○
○
○
○
出湯・給湯温度 シース熱電対
連続測定
JIS C 1605に規定されるΦ1.0 mm
のST熱電対クラス1相当
○
○
○
○
雰囲気温度
熱電対，サーミスタ，
測温抵抗体
連続測定
JIS A 4112による。
○
○
ガス温度
熱電対，サーミスタ，
測温抵抗体
連続測定
JIS A 4112による。
○
○
石油温度
一般用ガラス製棒状
温度計，シース熱電
対
連続測定又
は試験前後
JIS B 7414によるか，又はJIS C
1605に規定するΦ1.0 mmのST
熱電対クラス1相当
○
○
○
○
出湯流量，
集熱回路循環
流量
電磁流量計，タービ
ン流量計，渦流量計
連続測定
測定誤差が±2 %
○
○
○
○
流量計校正用
質量
台はかり
試験開始前 最小目盛は10 g以下とする。
○
ガス流量
湿式ガス量計
連続測定
検定されたものを使用する。
○
大気圧
静電容量型気圧計な
ど
連続測定
−
○
ガス圧
デジタルマノメータ
連続測定
−
○
石油質量
台はかり
試験前後
最小目盛は10 g以下とする。
○
試験ガスの分
析
ガスクロマトグラフ
試験前後
−
〇
○
○
○
消費電力
電力計
連続測定
出湯時及び非出湯時の両方が測
定できなければならない。電力計
の精度は0.5級以上とする。
〇
○
○
○
温風温度b)
熱電対，サーミスタ，
測温抵抗体
連続測定
JIS A 4112による。
〇
○
○
○
風量b)
風量計
連続測定
JIS A 4112による。
○は，試験を行う上で必要となる計測器。
注記 ガス流量については，表9及び表10に示した試験条件達成状況を確認するために，試験前後のメータ読値も
測定する。
注a) 液体集熱式だけ
b) 空気集熱式だけ
14
A 1621：2020
7.2.2
計測器の取付け
計測器の取付位置は，次による。
a) 給水温度は，太陽蓄熱槽に近い点で測定する。
b) 出湯温度制御装置が太陽蓄熱槽に内蔵されている機器の蓄熱槽出口温度は，太陽蓄熱槽に近い点で測
定する。
c) 出湯温度制御装置が太陽蓄熱槽に内蔵されていない機器の蓄熱槽出口温度は，温度調整弁に近い点で
測定する。
d) 空気集熱式システムにおける集熱温度は，集熱媒体加熱装置に近い点で測定する。
e) 空気集熱式システムにおける暖房温度は，集熱ユニットより3 m
0
150
+
mm下流の点で測定する。
7.3
試験データの収集
表8において連続測定を行う項目は，1秒間隔でデータ収集を行う。
8
試験
8.1
共通事項
箇条6及び箇条7に規定した試験条件及び試験装置の確認をした後，システム性能試験を実施する。
8.2
液体集熱式の給湯システム試験
8.2.1
試験の手順
試験の手順は，次による。
a) 6.7に規定した給湯標準使用モードの出湯開始から24時間実施する。
b) 表6と表B.1との時刻を同期させることによって，太陽熱による集熱と給湯負荷による出湯とを同時
に行う。
c) 最後の出湯が完了した後に，非出湯時消費電力量の測定を継続する。ただし，非出湯時消費電力を短
縮時間の消費電力で代用できる機器については，給湯標準使用モードの最後の出湯から最初の出湯ま
での夜間の時間帯の試験は省略することができる（附属書G参照）。
d) 試験は通常2回行い，その平均値をシステム効率とする。ただし，2回行ったときのシステム効率の
差が，日射量の変化分を考慮したうえで2.0 %を超える場合には，再度試験を行い，3回の平均値から
最も外れた1回を除き，2回の平均値をシステム効率とする。
8.2.2
試験結果の確認
試験終了後に収集したデータを集計し，表9に示した試験条件の達成状況を確認する。達成できていな
い項目がある場合には，試験が失敗したものとして再度試験を行う。
15
A 1621：2020
表9−液体集熱式における試験条件達成状況の確認事項
項目
内容
給湯行為
給湯行為の回数が，規定どおりとなっていない場合
継続時間
全ての給湯行為の継続時間が，規定に対して±5秒を超えた場合
傾斜面日射量
試験中の時刻ごとの傾斜面日射量が，表6で規定する各時刻ごとの照射量の±3 %を超えた場
合
給湯使用量
給湯使用量の合計が，規定した給湯使用量に対して±10 %を超えた場合。また，湯はり又は
シャワーの給湯使用量の合計が，規定した給湯使用量に対して±10 %を超えた場合
試験室温度
試験中の試験室温度が，20 ℃±4 ℃から外れた場合
給水温度
安定出湯時の給水温度が，15 ℃±2 ℃から外れた場合
ガス流量
連続測定の積算値と試験前後のメータ読値との差に，1 %以上のかい離があった場合
給湯使用量は，式(1)によって求める。式中のvuseは，試験中のある時刻における給湯流量をいい，1秒
間隔で連続測定した出湯流量から求める。各時刻におけるvuseの総和から給湯使用量を求める。
(
)
Δt
v
V
×
∑
=
use
use
······································································· (1)
ここに，
Vuse： 給湯使用量（L）
Σ(vuse×Δt)： 各時刻におけるvuseの総和
vuse： 1秒間の給湯流量（L/s）
Δt： 計測時間間隔（1s）
8.3
空気集熱式の暖房・給湯システム試験
8.3.1
試験の手順
8.3.1.1
暖房システム
集熱媒体加熱装置を運転し，暖房熱量及び消費電力を測定する（集熱媒体加熱装置の制御方法について
は附属書E参照）。試験の手順は，次による。
a) 測定は，集熱媒体加熱装置の運転開始から24時間実施する。
b) 供試機の入力値を求めるため，集熱ユニットの消費電力を測定する。
c) 集熱媒体加熱装置の運転停止後，非集熱時消費電力量の測定を継続する。ただし，非出湯時消費電力
を短縮時間の消費電力で代用できる機器については，夜間の時間帯の試験は省略することができる（附
属書G参照）。
d) 暖房熱量は，集熱ユニットの下流側3 m
0
150
+
mmの積算値とする。
e) 図3b)のシステムを試験する場合，暖房戻温度（集熱往温度）は20 ℃±5 ℃となるよう冷温水発生器
を用いて調整する。
8.3.1.2
給湯システム
集熱媒体加熱装置を運転し，8.1に従って給湯システム試験を実施する（集熱媒体加熱装置の制御方法は，
附属書E参照）。試験の手順は，次による。
a) 供試機の入力値を求めるため，集熱ユニット，集熱ポンプ及び太陽蓄熱槽それぞれの消費電力を測定
する。
b) 補助熱源の入力値を求めるため，補助熱源の燃料消費熱量及び消費電力を測定する。
8.3.2
試験結果の確認
試験終了後に収集したデータを集計し，表10に示した試験条件の達成状況を確認する。達成できていな
い項目がある場合には，試験が失敗したものとして再度試験を行う。
16
A 1621：2020
表10−空気集熱式システムにおける試験条件達成状況の確認事項
用途
項目
内容
暖房
給湯
〇
給湯行為
給湯行為の回数が，規定どおりとなっていない場合
〇
継続時間
全ての給湯行為の継続時間が，規定に対して±5秒を超えた場合
〇
〇
集熱媒体加熱装
置熱量
（温度・風量）
温
度
附属書Eに基づく各太陽時の計算結果に対して±0.5 K/分を超えた
場合
風
量
規定された流量に対して±2.0 %を超えた場合
○
暖房戻温度
暖房戻温度が，20 ℃±0.5 ℃を超えた場合
○
集熱媒体（液体）
循環量
製造業者指定の流量に対して±1.0 %を超えた場合
〇
給湯使用量
給湯使用量の合計が，規定した給湯使用量に対して±10 %を超えた場合。
また，湯はり又はシャワーの給湯使用量が，合計が規定した給湯使用量に
対して±10 %を超えた場合
〇
〇
試験室温度
試験中の試験室温度が，20 ℃±4 ℃から外れた場合
〇
給水温度
安定出湯時の給水温度が，15 ℃±2 ℃から外れた場合
〇
ガス流量
連続測定の積算値と試験前後のメータ読値との差に1 %以上のかい離があ
った場合
給湯使用量は，式(1)によって求める。式中のvuseは，試験中のある時刻における給湯流量をいい，1秒
間隔で連続測定した出湯流量から求める。各時刻におけるvuseの総和から給湯使用量を求める。
9
試験結果
9.1
給湯システム
9.1.1
熱量の算出
9.1.1.1
集熱量
集熱量は式(2)によって求める。
(
)
(
)
Sin
Sin
w
ws2
ws1
Q
q
Δt
CpWs
Δt
ρ
θ
θ
=∑
×
=∑
×
×
×
−
×
························· (2)
ここに，
QSin： 集熱量（kJ）
Σ(qSin×Δt)： 各時刻におけるqSinの総和
qSin： 1秒間の集熱量（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/m3）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
Ws： 集熱循環流量（L/s）
θws2： 集熱戻温度（℃）
θws1： 集熱往温度（℃）
9.1.1.2
出力熱量
9.1.1.2.1
給湯出力熱量
給湯出力熱量の計算は，式(3)によって求める。式中のqHoutは，試験中のある時刻における給湯出力をい
い，1秒間隔で連続測定した出湯温度，給水温度及び出湯流量から求める。各時刻におけるqHoutの総和か
ら給湯出力熱量を求める。ただし，出湯開始直後などに出湯温度が給水温度を下回る場合には，合計から
除外する。
17
A 1621：2020
(
)
(
)
[
]
Δt
W
Cp
Δt
q
Q
×
−
×
×
×
∑
=
×
∑
=
w1
w2
w
Hout
Hout
θ
θ
ρ
·························· (3)
ここに，
QHout： 給湯出力熱量（kJ）
Σ(qHout×Δt)： 各時刻におけるqHoutの総和
qHout： 1秒間の給湯出力（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/m3）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
W： 出湯流量（L/s）
θw2： 出湯温度（℃）
θw1： 給水温度（℃）
9.1.1.2.2
太陽熱利用量
補助熱源分離形の太陽熱利用量Qxは，式(3)の出湯温度θw2に蓄熱槽出口温度θxを代入した式(4)によっ
て求める。
(
)
(
)
[
]
Δt
W
Cp
Δt
q
Q
×
−
×
×
×
∑
=
×
∑
=
w1
X
X
w
Hout
X
θ
θ
ρ
···························· (4)
ここに，
QX： 太陽熱利用量（kJ）
Σ(qHout×Δt)： 各時刻におけるqHoutの総和
qHout： 1秒間の給湯出力（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/ m3）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
WX： 蓄熱槽出湯流量（L/s）
θx： 蓄熱槽出口温度（℃）
θw1： 給水温度（℃）
補助熱源一体形の太陽熱利用量を測定する方法は附属書Aによる。
9.1.2
給湯システムのエネルギー量の算出
9.1.2.1
エネルギー量の算出基礎式
エネルギー量の算出基礎式は，次による。
a) 補助熱源分離形の場合
Qin＝Qin,fuel＋Qin,elec ····································································· (5)
ここに，
Qin： エネルギー量（kJ）
Qin,fuel： 補助熱源熱量（kJ）
燃料がガスの場合，Qin.fuel＝Qin.gas（ガス熱量kJ）
燃料が石油の場合，Qin.fuel＝Qin.oil（石油熱量kJ）
Qin,elec： 電力量（kJ）
ここで，集熱ポンプ電力があらかじめ計算されたエネルギー消費計算プログラムなどに使用する場
合の電力量は，次の計算をする。
Qin,elec＝Qin,elec.total−Qin,elec.pump
ここに，
Qin,elec.total： 試験に用いた機器全体の電力量（kJ）
Qin,elec.pump： 集熱ポンプ電力量（kJ）
Qin,elec.total＝Qin,elec.tank＋Qin,elec.etc＋Qin,elec.buboiler
ここに，
Qin,elec.tank： 蓄熱槽電力量（kJ）
Qin,elec.etc： 内蔵されない出湯温度制御装置の電力量（kJ）
Qin,elec.buboiler： 試験に用いた補助熱源の電力量（kJ）
b) 補助熱源一体形の場合
Qin＝Qin,fuel＋Qin,elec ····································································· (6)
ここに，
Qin： エネルギー量（kJ）
Qin,fuel： 補助熱源熱量（kJ）
18
A 1621：2020
燃料がガスの場合，Qin,fuel＝Qin,gas（ガス熱量kJ）
燃料が石油の場合，Qin,fuel＝Qin,oil（石油熱量kJ）
Qin,elec： 電力量（kJ）
ここで，集熱ポンプ電力があらかじめ計算されたエネルギー消費計算プログラムなどに使用する場
合の電力量は，次の計算をする。
Qin,elec＝Qin,elec.total−Qin,elec.pump
ここに，
Qin,elec.total： 機器全体の電力量（kJ）
Qin,elec.pump： 集熱ポンプ電力量（kJ）
9.1.2.2
エネルギー量の各要素の算出
補助熱源の熱源部のエネルギー量の各要素は，次による。
a) ガス熱量の算出式
ガス熱量は，式(7)によって求める。式中のqin,gasは，試験中のある時刻におけるガス熱量であり，1
秒間隔で連続測定したガス流量，ガス温度，大気圧，ガス圧力及び飽和水蒸気圧から求め，各時刻に
おけるqgasの総和をガス熱量として求める。
Qin,gas＝(
)
m
in,gas
gas,HH
gas
g
273
273
101.3
BP
S
q
Δt
Q
v
Δt
θ
+
−
Σ
×
=Σ
×
×
×
×
+
··········· (7)
ここに，
Qin,gas： ガス熱量（kJ）
Σ(qin,gas×Δt)： 各時刻におけるqgasの総和
qin,gas： 1秒間のガス熱量（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
Qgas,HH： ガスの高位発熱量（kJ/m3N）
vgas： 実測ガス流量（m3/s）
θg： 実測時のガスメータ内のガス温度（℃）
B： 大気圧（kPa）
Pm： 測定時のガスメータ内のガス圧力（kPa）
S： 温度θg ℃における飽和水蒸気圧（kPa）
101.3： 標準大気圧（kPa）
S＝10α ····················································································· (8)
ここに， α＝7.203−
g
1735.74
234
θ+
b) 石油熱量の算出式
石油燃料の場合には，試験前後の燃料タンクの質量差から式(9)によって求める。
Qin,oil＝（Os−Oe）×Qoil,HH ··························································· (9)
ここに，
Qin,oil： 石油熱量（kJ）
Os： 試験開始時の質量（kg）
Oe： 試験終了時の質量（kg）
Qoil,HH： 石油の高位発熱量（kJ/kg）
c) 電力量
1) 24時間の試験を実施した場合，得られた24時間の電力量から式(10)によって求める。
Qin,elec＝3 600×Emod ·································································· (10)
ここに，
Qin,elec： 電力量（kJ）
Emod： 効率試験による電力量（kWh）
9.1.3
効率の算出
9.1.3.1
集熱効率
19
A 1621：2020
集熱効率は式(11)によって求める。
ηSc＝
100
SSout
Sin×
Q
Q
·······································································(11)
ここに，
ηSc： 集熱効率（%）
QSin： 集熱量（kJ）
QSSout： 傾斜面日射量（kJ）
傾斜面日射量は式(12)によって求める。
QSSout＝Σ(qSSout×Δt) ·································································· (12)
ここに，
QSSout： 傾斜面日射量（kJ/m2）
Σ(qSSout×Δt)： 各時刻における傾斜面日射量の総和
（kJ/m2）
qSSout： 日射量 （W/m2）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
9.1.3.2
給湯システムの効率
9.1.3.2.1
効率算出の基礎式
給湯標準使用モードを用いた効率については，式(13)によって求める。
ηb＝
in
out
Q
Q
················································································ (13)
ここに，
ηb： 効率
Qout： 出力熱量（kJ）
Qin： エネルギー量（kJ）
9.1.3.2.2
太陽熱依存率（補助熱源分離形の太陽蓄熱槽だけ）
太陽熱依存率を式(14)によって求める。
ηes＝
100
need
X×
Q
Q
······································································· (14)
ここに，
ηes： 太陽熱依存率（%）
QX： 太陽熱利用量（kJ）
Qneed： 想定必要給湯出力熱量 （kJ）
想定必要エネルギーQneedは，式(3)の出湯温度θw2に40 ℃を代入した式(15)によって求める。
(
)
(
)
[
]
Δt
W
Cp
Δt
q
Q
×
−
×
×
×
Σ
=
×
∑
=
w1
w
Hout
need
40θ
ρ
·························· (15)
ここに，
Qneed： 想定必要給湯出力熱量（kJ）
Σ(qHout×Δt)： 各時刻におけるqHoutの総和
qHout： 1秒間の給湯出力（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/㎥）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
W： 出湯流量（L/s）
θw1： 給水温度（℃）
40： 給湯使用温度（℃）
9.1.3.2.3
給湯効率
a) 補助熱源分離形の給湯効率は次による。
1) 補助熱源分離形システム単体のエネルギー効率を評価する場合は，式(16)によって給湯効率を求め
る。
in
out
s
Q
Q
=
η
··············································································· (16)
20
A 1621：2020
ここに，
ηs： 補助熱源分離形給湯効率
Qout： 出力熱量（kJ）
Qin： エネルギー量（kJ）
出力熱量は式(17)で求める
Qout＝Qx ················································································· (17)
ここに，
Qout： 出力熱量（kJ）
Qx： 太陽熱利用量（kJ）
エネルギー量は式(18)で求める。
Qin＝Qin,elec ·············································································· (18)
ここに，
Qin： エネルギー量（kJ）
Qin,elec： 電力量（kJ）
2) 補助熱源分離形システムの補助熱源を含めたエネルギー効率を評価する場合は式(19)によって求め
る。
in
out
ss
Q
Q
=
η
·············································································· (19)
ここに，
ηss： 補助熱源分離形システム効率
Qout： 出力熱量（kJ）
Qin： エネルギー量（kJ）
Qout＝QHout ·············································································· (20)
ここに，
Qout： 出力熱量 (kJ)
QHout： 給湯出力熱量（kJ）
補助熱源の燃料がガスの場合
Qin＝Qin,gas＋Qin,elec ···································································· (21)
ここに，
Qin： エネルギー量（kJ）
Qin,gas： ガス熱量（kJ）
Qin,elec： 電力量（kJ）
補助熱源の燃料が石油の場合
Qin＝Qin,oil＋Qin,elec ···································································· (22)
ここに，
Qin： エネルギー量（kJ）
Qin,oil： 石油熱量（kJ）
Qin,elec： 電力量（kJ）
b) 補助熱源一体形の給湯効率は，式(23)によって求める。
in
out
c
Q
Q
=
η
··············································································· (23)
ここに，
ηc： 補助熱源一体形給湯効率
Qout： 出力熱量（kJ）
Qin： エネルギー量（kJ）
出力熱量は式(24)で求める
Qout＝QHout ·············································································· (24)
ここに，
Qout： 出力熱量 (kJ)
QHout： 給湯出力熱量（kJ）
9.2
空気集熱式暖房システム
9.2.1
熱量の算出
図3a)の場合，暖房熱量については，式(25)によって求める。
QAout＝Σ(qAout×Δt)＝Σ［ρa×Cpa×Va×(θas−20)×Δt］ ···················· (25)
21
A 1621：2020
ここに，
QAout： 暖房熱量（kJ）
Σ(qAout×Δt)： 各時刻におけるqAoutの総和
qAout： 1秒間の暖房熱量（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρa： 空気の密度（1.2 kg/m3）
Cpa： 空気の定圧比熱［1.005 kJ/(kg･K)］
Va： 暖房供給流量（m3/s）
θas： 暖房供給温度（℃）
20： 暖房設定温度（℃）
図3b)の場合，暖房熱量については，式(26)によって求める。
(
)
(
)
[
]
Δt
Wa
Cp
Δt
q
Q
×
−
×
×
×
∑
=
×
∑
=
ws2
ws1
w
Aout
Aout
θ
θ
ρ
······················ (26)
ここに，
QAout： 暖房熱量（kJ）
Σ(qAout×Δt)： 各時刻におけるqAoutの総和
qAout： 1秒間の暖房熱量（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/m3）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
Wa： 暖房供給流量（L/s）
θws1： 暖房往温度（℃）
θws2： 暖房戻温度（℃）
9.2.2
エネルギー量の算出
空気集熱式暖房システムのエネルギー量QAinは式(27)によって求める。
QAin＝3 600×EAin ····································································· (27)
ここに，
QAin： 集熱ユニット消費電力量（kJ）
EAin： 集熱ユニット電力量（kWh）
（集熱ユニット電力＝ファンモータ電力＋集熱ユニッ
ト制御電力＋暖房システムに必要な集熱ユニット以外
の機器の電力）
9.2.3
効率の算出
暖房効率については，式(28)によって求める。
Ain
Aout
AS
Q
Q
=
η
············································································· (28)
ここに，
ηAS： 空気集熱式暖房効率
QAout： 暖房熱量（kJ）
QAin： 集熱ユニット消費電力量（kJ）
10 試験結果の表示方法
試験結果に基づき，システムの効率を機器に表示する場合，測定値は表示値に対して95 %以上でなけれ
ばならない。項目は表11による。
表11−試験結果の表示項目
項目
式番号
集熱効率
(11)
補助熱源分離形システム単体の給湯効率
(16)
補助熱源分離形システムの補助熱源を含めた給湯効率
(19)
補助熱源一体形の給湯効率
(23)
空気集熱式システムの暖房効率
(28)
22
A 1621：2020
附属書A
（規定）
補助熱源一体形太陽熱利用システムの太陽熱利用量の算出方法
A.1 概要
補助熱源一体形太陽蓄熱槽をもつ太陽熱利用システムにおいて，太陽熱利用量を求める方法について，
次に示す。
A.2 補助熱源の定義
蓄熱タンク，湯水混合弁及び補助熱源の器具内の配置及び配管取回しの例を図A.1〜図A.2に示す。ま
た，補助熱源一体形太陽蓄熱槽に相当する範囲を点線枠で示す。
なお，図に該当しないシステムの場合も循環回路，切替弁などを熱源内と想定し補助熱源相当の入口及
び出口を特定するものとする。
図A.1−補助熱源一体形太陽熱利用システム（直列配置）の例
23
A 1621：2020
図A.2−補助熱源一体形太陽熱利用システム（内部循環配管内蔵）の例
A.3 太陽熱利用量の算出方法
太陽熱利用量の算出は次式による。
直列配管（図A.1のシステム）の場合，式(4)のθXにθ9を代入し，WXにW3を代入した次式によって求
める。
(
)
(
)
[
]
Δt
W
Cp
Δt
q
Q
×
−
×
×
×
∑
=
×
∑
=
5
9
3
w
X
Hout
θ
θ
ρ
ここに，
QX： 太陽熱利用量（kJ）
Σ(qHout×Δt)： 各時刻におけるqHoutの総和
qHout： 1秒間の給湯出力（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/m3）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
W3： 出湯流量（L/s）
θ9： 補助熱源入口温度（℃）
θ5： 給水温度（℃）
内部循環配管内蔵（図A.2のシステム）の場合，式(4)のθXにθ8を代入し，WXにW2を代入した次式に
よって求める。
(
)
(
)
[
]
Δt
W
Cp
Δt
q
Q
×
−
×
×
×
∑
=
×
∑
=
5
8
2
w
Hout
X
θ
θ
ρ
ここに，
QX： 太陽熱利用量（kJ）
Σ(qHout×Δt)： 各時刻におけるqHoutの総和
qHout： 1秒間の給湯出力（kJ/s）
Δt： 計測時間間隔（1 s）
ρw： 集熱媒体の密度（kg/m3）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
W2： 蓄熱槽出湯流量（L/s）
θ8： 補助熱源入口温度（℃）
24
A 1621：2020
θ5： 給水温度（℃）
また，W2は次による。
(
)
(
)
3
5
9
5
10
2
W
W
×
−
−
=
θ
θ
θ
θ
ここに，
θ5： 給水温度（℃）
θ9： 補助熱源出口温度（℃）
θ10： 出湯温度（℃）
W3： 出湯量（L）
A.4 熱電対を用いた器具内温度の測定方法
熱電対を用いた器具内温度の測定方法は，次による。
a) 用いる熱電対はJIS C 1602に規定する種類T（銅−コンスタンタン），クラス1とする。
b) 用いる計測器は表8を満足できるものとする。
c) 貼付け位置はA.2で定義した補助熱源の入口部配管表面，及び出口部配管表面とする。
25
A 1621：2020
附属書B
（規定）
給湯標準使用モード
給湯標準使用モードは，表B.1による
表B.1−給湯標準使用モード
用途
開始時刻
(時:分:秒)
継続
時間
(秒)
開始前
停止
時間
(秒)
給湯
使用
流量
(L/分)
給湯
使用
量
(L)
用途
開始時刻
(時:分:秒)
継続
時間
(秒)
開始前
停止
時間
(秒)
給湯
使用
流量
(L/分)
給湯
使用
量
(L)
洗面
6:45:00
120
−
5 10.00 湯張り
19:30:00
720
4 230
15 180.00
6:47:30
10
30
5
0.83 台所
19:45:00
120
180
5
10.00
6:48:10
10
30
5
0.83
19:47:30
30
30
5
2.50
6:49:20
10
60
5
0.83 シャワー
19:53:00
120
300
10
20.00
6:50:00
10
30
5
0.83 台所
19:57:00
30
120
5
2.50
台所
8:00:00
60
4 190
5
5.00
19:58:00
10
30
5
0.83
8:01:30
10
30
5
0.83
20:03:10
30
300
5
2.50
8:02:10
10
30
5
0.83
20:04:10
10
30
5
0.83
8:12:20
300
600
5 25.00
20:04:50
10
30
5
0.83
8:19:20
30
120
5
2.50 シャワー
20:15:00
300
600
10
50.00
12:45:00
60
15 910
5
5.00 台所
20:21:00
10
60
5
0.83
12:46:30
10
30
5
0.83
20:21:40
10
30
5
0.83
12:47:10
10
30
5
0.83
20:22:20
10
30
5
0.83
12:52:20
120
300
5 10.00
20:23:00
10
30
5
0.83
12:55:20
30
60
5
2.50 洗面
21:45:00
120
4 910
5
10.00
18:00:00
60
18 250
5
5.00
21:47:30
10
30
5
0.83
18:01:30
10
30
5
0.83
21:48:10
10
30
5
0.83
18:03:40
60
120
5
5.00
21:48:50
10
30
5
0.83
18:09:40
60
300
5
5.00 シャワー
21:59:00
120
600
10
20.00
18:11:10
10
30
5
0.83 洗面
22:01:30
10
30
5
0.83
18:11:50
10
30
5
0.83
22:02:10
10
30
5
0.83
18:12:30
10
30
5
0.83 シャワー
22:17:20
300
900
10
50.00
18:17:40
30
300
5
2.50 洗面
22:24:20
30
120
5
2.50
18:18:40
10
30
5
0.83
22:25:50
10
60
5
0.83
18:19:20
10
30
5
0.83
22:28:00
60
120
5
5.00
22:30:00
10
60
5
0.83
・給湯使用温度は，40 ℃とする。
・合計給湯使用量は，456 L/日。
・開始前停止時間とは，前の給湯行為が終了してから当該行為を開始するまでの時間。
26
A 1621：2020
附属書C
（規定）
配管の保温性能試験方法
C.1 概要
集熱及び給湯配管の保温性能を確認する方法について，次に示す。
C.2 試験装置
配管保温性能測定に用いる装置は，次による（図C.1参照）。
a) 試験装置の主な構成は，恒温水槽，流量測定装置，温度測定装置からなる。
b) 温水温度は，設定温度に対して±0.2 ℃に維持できるものとする。
c) 継続的に安定した流量の温水を供給できる装置でなければならない。
d) 試験室は，設定温度に対して±1 ℃に維持できるものとする。
e) 試験室内の環境は，静止空気が望ましく，気流に十分注意する。
図C.1−配管保温性能測定装置例
C.3 試料
配管保温性能測定に用いる試料は，次による。
a) 配管材料及び保温材は，製造業者の推奨部材を用い，保温性能に影響する特殊な加工を施さないもの
とする。
b) 試料の評価する長さは10 m
0
500
+
mmとする。
C.4 試験手順
試験手順は，次による。
a) 周囲温度θaは試料の近傍において同じ高さで4か所以上測定し，その平均値によって表示する。
b) 配管表面（保温施工する場合は保温材表面を配管表面という。）温度は，試料の3か所を測定し，各箇
所で4点，計12点の平均値で表示する。
流量
Ｌ=10 m
恒温水槽
入口温度
出口温度
θi
W
被覆材表面温度θs
θa
周囲温度θa
θs
θs
θa
θa
θa
θo
θs
27
A 1621：2020
c) 測定は温度の定常状態が30分以上継続した後，30分間に5回行う。
d) 定常状態の判定は，平均集熱媒体温度と配管表面温度との差及び配管表面温度と周囲温度との差が
2 %以下におさまったときとする。
(
)(
)
02
.0
s
m
s
m
sm
mm
≦
θ
θ
θ
θ
θ
θ
−
−
−
−
······················································ (C.1)
(
)(
)
02
.0
a
s
a
s
am
sm
≦
θ
θ
θ
θ
θ
θ
−
−
−
−
······················································· (C.2)
ここに，
θmm： 測定時前1時間の平均集熱媒体温度の平均値（℃）
θsm： 測定時前1時間の配管表面温度の平均値（℃）
θam： 測定時前1時間の周囲温度の平均値（℃）
θm： 平均集熱媒体温度（℃）
2
o
i
m
θ
θ
θ
+
=
ここに，
θs： 配管表面温度（℃）
θa： 周囲温度（℃）
θi： 集熱媒体入口温度（℃）
θo： 集熱媒体出口温度（℃）
e) 集熱媒体は，0.2 m/sの速さで流す。
f)
集熱媒体入口温度θiは，70 ℃±10 ℃とする。
C.5 線熱通過率の算出
式(C.3)によって線熱通過率Up（W/m·K）を求める。
(
)
L
Cp
W
U
×
−
+
×
×
×
−
=
a
o
i
o
i
2
p
θ
θ
θ
ρ
θ
θ
························································· (C.3)
ここに，
θa： 周囲温度（℃）
θi： 集熱媒体入口温度（℃）
θo： 集熱媒体出口温度（℃）
L： θiとθoの測定点間隔（m）
W： 流量（L/h）
Cp： 集熱媒体の定圧比熱［kJ/(kg･K)］
ρ： 集熱媒体の密度（kg/m3）
28
A 1621：2020
附属書D
（参考）
外部加熱装置の制御方法
D.1 概要
ソーラシミュレータの照射範囲外となる集熱器の集熱を電気ヒータで代用する場合のヒータ制御方法に
ついて，次に示す。
集熱器出口温度算出方法は，JIS A 4112で規定している集熱効率式を用いて日射量から逆算して求める
方法（D.3），日射量を使わずに流量から求める方法（D.4），又は集熱器相当外気温度を使う方法（D.5）が
あるが，どの方法を用いてもよい。
複数の集熱器を並列接続する場合は，1台目の集熱器の集熱量を実測し，その値を基準に2台目以降（複
数台）の集熱量を同等として集熱器出口の目標温度を算出し，これに適合するように電気ヒータをPID制
御（Proportional Integral Differential Controller）する。
複数の集熱器を直列接続する場合は，1台目の集熱器の集熱量を実測し（図D.1参照），1台目の集熱量
に係数1)を乗じたものを2台目以降の集熱量として目標温度θoutを算出し，それに合わせる形でヒータを
PID制御する。
集熱媒体流量は，製造業者の指定する質量流量とする。指定がない場合は，集熱器1台に流す流量を集
熱器総面積の単位面積当たり0.02 kg/(s･m2)とする。
注1) 直列接続の場合，2台目以降は入口温度が変わることによって集熱量が変わるため，1台目の集
熱量をそのまま使うことはできない。集熱量の減少分を係数として，計算されたθoutを調整す
る必要がある。
D.2 集熱器接続方式及び外部加熱装置
集熱器の接続方式には並列接続及び直列接続があるが，それぞれの方法を図D.2及び図D.3に示す。点
線で囲まれた集熱器群を外部加熱装置に置き換えることで試験を行う。
図D.1−集熱器1台の測定系
θe
θa
29
A 1621：2020
図D.2−並列時の外部加熱装置接続方法
図D.3−直列時の外部加熱装置接続方法
θin
θin
30
A 1621：2020
D.3 集熱効率式から求める方法
D.3.1 並列接続の場合
集熱器の瞬時集熱効率ηは次式で表される。
I
Δ
b
b
θ
η
×
−
=
1
0
また，ηと集熱量Qとの関係は，η＝
A
I
Q
×
であることから式(D.1)となる。
I
Δ
b
b
A
I
Q
θ
×
−
=
×
1
0
··································································· (D.1)
ここで，図D.1に基づいて集熱器1台の場合を考えると，
i
o
a
2
Δ
θθ
θ
θ
+
=
−
であることから式(D.1)は式(D.2)
となる。
i
o
0
1
a
2
Qb IAb A
θθθ
+
=
××
−
× ×
−
·············································· (D.2)
一方，集熱量Q＝m×Cp×(θo−θi)であるため，式(D.2)から式(D.3)を得る。
(
)
a
1
i
o
1
0
o
2
θ
θ
θ
θ
θ
×
×
+
+
×
×
−
×
×
=
−
×
×
A
b
A
b
A
I
b
Cp
m
i
····················· (D.3)
式(D.3)を変形して式(D.4)となり，さらに，式(D.4)をθoについてまとめて出口温度θoの式として式(D.5)
を得る。
i
1
a
1
0
o
1
2
2
θ
θ
θ
×
×
−
×
−
×
+
×
×
+
×
×
=
×
×
+
×
+
×
A
b
Cp
m
Cp
m
A
b
A
I
b
A
b
Cp
m
Cp
m
········ (D.4)
i
1
1
1
a
1
0
1
1
1
1
a
1
0
0
2
2
2
2
2
2
θ
θ
θ
θ
θ
×
×
+
×
×
−
×
+
+
×
×
+
×
=
×
×
+
×
×
−
×
+
×
+
×
×
×
+
×
×
=
A
b
Cp
m
A
b
Cp
m
b
A
Cp
m
b
I
b
A
b
Cp
m
A
b
Cp
m
A
b
Cp
m
A
b
A
I
b
········ (D.5)
式(D.5)から，2台目以降だけで考えたときの出口温度θout2'は，式(D.6)となる。
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
i
1
1
1
a
1
0
2
out
2
1
2
1
2
1
θ
θ
θ
×
×
−
×
+
×
−
×
−
×
−
×
−
+
+
−
×
×
−
×
+
×
=
b
N
A
Cp
m
M
b
N
A
Cp
m
M
b
N
A
Cp
m
M
b
I
b
'
（℃） ···················· (D.6)
測定した1台目の出口温度θo1と式(D.6)とから1台目を含めた集熱器全体の出口温度θout（℃）は流量比
率を考慮して式(D.7)となる。
(
)
M
m
M
'
m
−
×
+
×
=
out2
o1
out
θ
θ
θ
····················································· (D.7)
ここに，
η： 瞬時集熱効率
b0： 集熱効率特性線図一次近似の定数
b1： 集熱効率特性線図一次近似の係数［W/(m2･K)］
Q： 集熱量（kJ/h）
I： 集熱面放射強度（W/m2）
A： 1台の集熱器総面積（m2）
N： 集熱器台数
31
A 1621：2020
Δθ： 試験体内集熱媒体平均温度と周囲温度との差（K）
M： 集熱媒体総流量（kg/s）
m： 1台目集熱器の流量（kg/s）
Cp： 集熱媒体定圧比熱［kJ/(kg･K)］
θi： 集熱器入口温度（℃）
θo： 集熱器出口温度（℃）
θo1： 1台目集熱器出口温度（℃）
θout： 集熱器全体の出口温度（℃）
θout2'： 2台目以降だけで考えた時の集熱器出口温度（℃）
θa： 集熱器周囲温度（℃）
D.3.2 直列接続の場合
直接接続の場合，各集熱器を流れる集熱媒体の流量は等しいことから，実測した1台目の集熱器出口温
度θo1から，2台目以降を含めた集熱器全体の出口温度θout（℃）は，式(D.8)によって求める。
(
)
(
)
(
)
o1
1
1
1
a
1
0
out
2
1
2
1
2
1
θ
θ
θ
×
×
−
+
+
×
×
−
×
−
×
+
+
−
×
×
×
+
×
=
b
N
A
Cp
M
b
N
A
Cp
M
b
N
A
Cp
M
b
I
b
·················· (D.8)
ここに，
b0： 集熱効率特性線図一次近似の定数
b1： 集熱効率特性線図一次近似の係数［W/(m2･K)］
I： 集熱面放射強度（W/m2）
A： 1台の集熱器の集熱器総面積（m2）
N： 集熱器台数
M： 集熱媒体総流量（kg/s）
Cp： 集熱媒体定圧比熱［kJ/(kg･K)］
θo1： 1台目集熱器出口温度（℃）
θout： 集熱器全体の出口温度（℃）
θa： 集熱器周囲温度（℃）
D.4 1台目の集熱器の集熱量及び流量比から求める方法（並列接続の場合）
1台目の集熱量Q1は，式(D.9)で表される。
Q1＝m×(θo1−θi)×Cp ······························································ (D.9)
式(D.9)から2台目以降だけで考えたときの出口温度θout2'（℃）は，式(D.10)となる。
(
)
(
)
in2
1
out2
1
θ
θ
+
×
−
−
×
=
Cp
m
M
N
Q
'
··························································(D.10)
式(D.10)から1枚目を含めた集熱器全体の出口温度θout（℃）は流量比率を考慮して式(D.11)となる。
(
)
M
m
M
'
m
−
×
+
×
=
out2
o1
out
θ
θ
θ
···················································· (D.11)
ここに，
A： 1台の集熱器の集熱器総面積（m2）
N： 集熱器台数
M： 集熱媒体総流量（kg/s）
m： 1台目集熱器の流量（kg/s）
Cp： 集熱媒体定圧比熱［kJ/(kg･K)］
θi： 1台目集熱器入口温度（℃）
θin2： 2台目集熱器入口温度（℃）
θo1： 1台目集熱器出口温度（℃）
θout： 集熱器全体の出口温度（℃）
θout2'： 2台目以降だけで考えた時の集熱器出口温度（℃）
32
A 1621：2020
D.5 集熱器相当外気温度（集熱器環境温度）を使用する方法
D.5.1 集熱量の基礎式
集熱量は式(D.12)による。
(
)
i
e
i
a
1
0
θ
θ
θ
θ
−
×
×
×
=
−
+
×
×
=
Ec
Cp
m
I
b
b
Ec
Cp
m
Q
······················(D.12)
集熱器出口温度は，式(D.13)による。
Cp
m
Q
×
+
=
i
oθ
θ
·····································································(D.13)
ここで，
×
×
−
−
=
Cp
m
b
A
Ec
1
exp
1
····························································(D.14)
a
1
0
e
θ
θ
+
×
=
I
b
b
·······································································(D.15)
ここに，
Ec： 集熱器熱交換効率（−）
θe： 集熱器相当外気温度（℃）
θa： 周囲空気温度（℃）
θi： 集熱器入口温度（℃）
θo： 集熱器出口温度（℃）
Q： 集熱器1台当たりの集熱量（W）
A： 集熱器1台当たりの集熱面積（m2）
Cp： 集熱媒体低圧比熱［kJ/(kg・K)］
m： 集熱器1台当たりの流量（kg/s）
I： 集熱面日射量（W/m2）
D.5.2 並列接続の場合
N台の集熱器を並列に接続する。1台当たりの流量は，m（kg/s）とする。
この場合，集熱器1台当たりの集熱量は，式(D.12)で求められる。出口温度は，式(D.13)である。残りの
N−1台の集熱器についても，流量をmとすると，出口温度は式(D.13)，集熱量は式(D.12)で計算される。
N台が並列接続された場合の全集熱量QT（W）は，全流量M（kg/s）を用いて，
(
)
in
out
T
θ
θ−
×
=
Cp
M
Q
·····························································(D.16)
∑
=
m
M
············································································(D.17)
1台は測定しているので，残りの集熱面積に相当するヒータの出口温度は集熱器について測定したθout
＝θoを目標として，加熱量QH（W）は，次式で示される。
(
)
(
)
in
out
H
θ
θ−
×
×
−
=
Cp
m
M
Q
···················································(D.18)
ここに，
QT： 全集熱量（W）
QH： ヒータ加熱量（W）
M： 集熱媒体総流量（kg/s）
m： 集熱器1台当たりの流量（kg/s）
Cp： 集熱媒体定圧比熱［kJ/(kg・K)］
θin： 集熱器全体の入口温度（℃）
θout： 集熱器全体の出口温度（℃）
D.5.3 直列接続の場合
N台の集熱器が直列に接続されている場合，各集熱器についての流量はM（kg/s），全集熱面積N・A（m2）
である。これから，全集熱量QT，集熱器出口温度θoutは，式(D.19)，(D.21)で示される。
33
A 1621：2020
(
)
in
e
T
T
θ
θ−
×
×
×
=
Ec
Cp
M
Q
·····················································(D.19)
ここで，
×
×
×
−
−
=
Cp
M
b
A
N
Ec
1
T
exp
1
························································(D.20)
Cp
M
Q
×
+
=
T
in
out
θ
θ
·································································(D.21)
測定する1台の集熱器についての集熱量は，式(D.12)で求められるので，全集熱量と1台の集熱量との
比pは，
θin＝θiから
(
)
(
)
Ec
Ec
Ec
Cp
M
Ec
Cp
M
Q
Q
p
T
in
e
in
e
T
T
=
−
×
×
×
−
×
×
×
=
=
θ
θ
θ
θ
······································(D.22)
となる。
これから，ヒータ加熱量QHは1台の集熱器についての集熱量測定値Qを用いて，式(D.23)で示される。
QH＝QT−Q＝p×Q−Q＝Q×(p−1) ············································(D.23)
また，目標とする出口温度θoutは式(D.24)で示される。
Cp
M
Q
×
+
=
H
o
outθ
θ
··································································(D.24)
ここに，
QT： 全集熱量（W）
QH： ヒータ加熱量（W）
Q： 1台目の集熱器集熱量（W）
M： 集熱媒体総流量（kg/s）
Cp： 集熱媒体定圧比熱［kJ/(kg・K)］
Ec： 集熱器熱交換効率（−）
EcT： 全集熱器熱交換効率（−）
θe： 集熱器相当外気温度（℃）
θin： 集熱器全体の入口温度（℃）
θout： 集熱器全体の出口温度（℃）
N： 集熱器台数（台）
A： 1台の集熱器総面積（m2/台）
b1： 集熱効率特性線図一次近似の係数［W/(m2･K)］
p： 直列接続時の集熱量比
D.6 共通
D.6.1 ヒータ制御
a) ヒータ制御は，θout2を目標値としPID制御を行う。このとき，PID制御は，目標値が一定のとき，5
分以内に温度が落ち着くようにする。
b) 放射量がゼロ又はトータル流量MTがゼロのときはヒータ制御を停止し，待機する。
c) JIS A 4112の10.1の集熱性能試験を行い，10.1.5.1の集熱効率特性を求め，集熱器1台（日射加熱又は
放射加熱）のときの特性と比較しヒータ制御の妥当性を確認する。
直列接続の場合，入口と出口との温度差はほぼ集熱器の台数分ずつ増えることになり，最終集熱器の出
口に高温サーモが付けられる仕様の場合は，差温制御の温度差に大きな影響を及ぼすことになる。
高温サーモが最終の集熱器の出口につけられているなど，高温サーモの設定値が高いシステムの場合は，
1台目の出口で高温サーモ制御を行うこの試験では集熱ポンプの発停が頻繁になり，システム運転を再現
34
A 1621：2020
できないことがあるため，対応として，図D.4に示す制御方法を適宜採用してもよい。
図D.4−差温制御改善（サーモ切替式）
35
A 1621：2020
附属書E
（参考）
空気集熱式システムの集熱媒体加熱装置の制御方法
空気集熱式のシステム試験を開始する前に，JIS A 4112の10.1の集熱性能試験によって，集熱効率特性
を求める。
また，表6の快晴日における集熱器全体の時刻の集熱量及び集熱温度をa)〜c)の方法で求める。集熱面
積について特に指定のない場合は，30 m2を目安とした多段・多列の集熱器とする。
試験風量は，JIS A 4112の10.1.4.1 c)で規定する値とする。
集熱媒体加熱装置は，JIS A 4112の10.1.2.3の図4 b)［空気集熱式集熱器用屋外試験装置構成図例2（密
閉式）］で示した集熱器入口温度制御方法を用いる。
集熱量・集熱温度の算出方法は次のとおりとする。
a) 集熱器が1台の場合
集熱量は，式(E.1)によって求める。
−
+
×
×
×
−
−
×
×
=
i
a
1
0
1
a
exp
1
θ
θ
I
b
b
Cpa
m
b
A
Cpa
m
Q
························ (E.1)
ここに，
Qa： 集熱量（kJ）
m： 集熱媒体流量（kg/s）
Cpa： 空気の定圧比熱［1.005kJ/(kg･K)］
A： 集熱器総面積（m2）
b0： 集熱効率特性線図一次近似の定数
b1： 集熱効率特性線図一次近似の係数［W/(m2･K)］
I： 集熱面日射強度（W/m2）
θa： 周囲温度（℃）
θi： 集熱器入口温度（℃）
集熱温度は，集熱器入口温度を20 ℃とし，式(E.2)によって求める。
(
)
i
o
a
θ
θ−
×
=
Cpa
m
Q
から
Cpa
m
Q
×
+
=
a
i
oθ
θ
···································································· (E.2)
ここに，
Qa： 集熱量（kJ）
m： 集熱媒体流量（kg/s）
Cpa： 空気の定圧比熱［1.005kJ/(kg･K)］
θi： 集熱器入口温度（℃）
θo： 集熱温度（℃）
b) 直列接続の場合
N台の集熱器が直列に接続されている場合，2台目の集熱量Qa,2は，式(E.2)で求めた集熱温度θo（集
熱器出口温度）を式(E.1)のθiに代入して，式(E.1)によって求める。また，2台目の集熱温度θo,2は，
式(E.2)の集熱量QaにQa,2，集熱器入口温度θiに1台目の集熱温度θo（集熱器出口温度）を代入して求
める。集熱媒体流量mは集熱器1台のときと同じである。
したがって，N台目の集熱量は，式(E.3)によって求める。
−
+
×
×
×
−
−
×
=
−1
O,
a
1
0
1
,a
1
N
N
I
b
b
Cpa
m
b
A
exp
Cpa
m
Q
θ
θ
··················· (E.3)
ここに，
Qa,N： N台目の集熱量（kJ）
36
A 1621：2020
θo,N-1： N−1台目の集熱温度（℃）
N台目の集熱温度は，式(E.4)によって求める。
Cpa
m
QN
N
N
×
+
=
−
a,
1
o,
o,
θ
θ
······························································ (E.4)
ここに，
Qa,N： N台目の集熱量（kJ）
θo,N： N台目の集熱温度（℃）
c) 並列接続の場合
上記a)又はb)で求めた集熱量及び試験風量を並列の列数倍することによって，アレイ全体の集熱量
が求められる。集熱温度は，上記a)及びb)で求めたものとなる。
P並列の集熱量は式(E.5)によって求める。また，全集熱媒体流量M（kg/s）は1列流量mのP倍と
なる。
Qa＝Qa,N・P ··········································································· (E.5)
ここに，
Qa,N： 式(E.3)で求めた集熱量（kJ）
P： 並列数
P並列の集熱温度は式(E.6)によって求める。
θo＝θo,N ················································································· (E.6)
ここに，
θo,N： 式(E.4)で求めた集熱温度（℃）
37
A 1621：2020
附属書F
（参考）
試験用計測器の校正
F.1
概要
出湯流量及び集熱回路循環流量を測定する流量計の校正方法について，次に示す。
F.2
出湯流量
出湯流量の計測に用いる流量計の校正については，表F.1に示すパターンによって，図F.1に示す装置
などで行う。
表F.1−出湯流量測定精度確認用出湯パターン
（設定出湯温度又は目標出湯温度が40 ℃の場合）
流量：5 L/分
流量：10 L/分
流量：15 L/分
連続出湯
240秒×1回
120秒×1回
80秒×1回
断続出湯
10秒×24回
−
−
−：確認の必要はない
図F.1−出湯流量測定精度確認装置例
F.3
集熱回路循環流量
集熱回路循環流量については，図F.2に示す装置などで確認する。
38
A 1621：2020
蓄熱槽
排水
はかり
集熱
循環流量
Ｍ
ポンプ起動
時呼水装置
図F.2−集熱回路循環流量測定精度確認装置例
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A 1621：2020
附属書G
（参考）
非出湯（夜間）の消費電力試験
6.1に規定した試験室の条件及び6.7に規定した給湯条件で出湯し，出湯停止後30分から30分間の平均
消費電力を測定する。この平均値を非出湯時の消費電力とする。
図G.1−非出湯時の消費電力の求め方
出
湯
流
量
時間
停止時間(分)
0
30
60
90
非出湯時消費電力：
出湯停止後30分から30分間の
平均消費電力
40
A 1621：2020
附属書H
（参考）
ソーラシミュレータによる制御下限未満の場合の放射条件
H.1 概要
表6の放射照度がソーラシミュレータによる制御下限未満である場合の放射条件設定方法について，次
に示す。
H.2 基本
a) 規定の放射照度が，ソーラシミュレータによる制御範囲の下限未満の場合は，1時間の照射量が規定
値となるように照射時間を調整する。
b) 照射時間の調整によって，ソーラシミュレータによる照射が中断しないように照射時刻を調整する。
例 制御下限が200 W/m2の装置を使用して98 Wh/m2の日射量を再現する場合，
98 W/m2×1 h＝200 W/m2×0.49 h
H.3 下限未満の状態が複数時間続く場合の調整方法
規定の放射照度が，ソーラシミュレータによる制御範囲の下限未満の状態が複数時間続く場合は，照射
が中断することなくその間の合計照射量が規定値となるように照射時間を調整する。
例 制御下限が200 W/m2の装置を使用して55 Wh/m2及び150 Wh/m2が連続した状態を再現する場合，
55 W/m2×1 h＋150 W/m2×1 h＝200 W/m2×1 h＋200 W/m2×0.025 h
200 W/m2が制御下限のソーラシミュレータを使用する場合，放射条件はH.2及びH.3から表H.1に示す
ようになる。
表H.1−放射条件
快晴
時刻
7:31
〜8:00
8:00
〜9:00
9:00
〜10:00
10:00
〜11:00
11:00
〜12:00
12:00
〜13:00
13:00
〜14:00
14:00
〜15:00
15:00
〜16:00
16:00
〜17:00
17:00
〜17:29
放射照度
（W/m2）
200
291
501
679
793
832
793
679
501
291
200
時間（h）
0.49
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.49
晴
時刻
7:38
〜8:00
8:00
〜9:00
9:00
〜10:00
10:00
〜11:00
11:00
〜12:00
12:00
〜13:00
13:00
〜14:00
14:00
〜15:00
15:00
〜16:00
16:00
〜17:00
17:00
〜17:22
放射照度
（W/m2）
200
216
391
548
652
684
652
548
391
216
200
時間（h）
0.37
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.37
曇
時刻
7:58
〜8:00
8:00
〜9:00
9:00
〜10:00
10:00
〜11:00
11:00
〜12:00
12:00
〜13:00
13:00
〜14:00
14:00
〜15:00
15:00
〜16:00
16:00
〜17:00
17:00
〜17:02
放射照度
（W/m2）
200
200
284
411
501
531
501
411
284
200
200
時間（h）
0.03
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.03