交換前の照明とLEDの消費電力(1個あたりのW)・本数・1日の点灯時間・お使いの電気料金単価を入力してください。プリセットを選ぶと消費電力の目安が入ります。LED本体の価格と定格寿命は任意で、入れると回収年数と寿命内の総節約額も出ます。
このページでできること
- 交換前の照明(白熱電球・蛍光灯など)とLEDの消費電力(W)・本数・1日の点灯時間・電気料金単価を入れるだけで、年間の電力量の差(kWh)と年間・月間・1日の節約額がその場でわかります
- 白熱電球60W形・電球形蛍光灯・蛍光灯シーリングライト・直管蛍光灯など代表的な照明のプリセットを選ぶと、交換前と交換後の消費電力の目安が自動で入ります(パッケージの値に書き換えられます)
- LED本体の価格を入れると、本体価格の合計を節約額で取り戻すまでの年数(単純回収年数)がわかります
- LEDの定格寿命(時間)を入れると、寿命まで使える年数と、その間の電気代の節約合計・本体価格を引いた総節約額がわかります
- 年数と累積節約額のグラフで、累積節約額が本体価格の合計を超える時点(回収年)が一目でわかります
- 式のやさしい解説・Excel/Googleスプレッドシート/Python用のコピペ数式・計算ドリル(演習問題)もこのページにまとまっています
この計算は何の役に立つ?
白熱電球は電気の多くが熱になるため、同じ明るさのLED電球と比べると消費電力が7〜8倍もあります。例えば60W形の白熱電球(54W)を7WのLED電球に替えて1日5時間つけると、差は47Wで年間約85.8kWh、単価31円/kWhなら年に約2,659円、月に約222円の節約になります(入力した条件での計算結果です)。
本体1,000円のLED電球なら回収年数は0.4年ほどで、1年目のうちに本体代を取り戻す計算です。「電球1個でも月200円」とわかると、家の中の白熱電球を数えて優先順位をつけられます。
リビングの蛍光灯シーリングライト(8畳用で70W前後)をLEDシーリングライト(同じ広さで35W前後)に替えると、差は35W。1日5時間なら年間約63.9kWh、単価31円/kWhで年に約1,980円の節約です。本体が8,000円なら回収年数は約4年で、電球1個の交換より長くかかります。
「何年で元が取れるか」と「その照明をあと何年使うか(引っ越しの予定など)」を並べて考えるのが、買い替え判断の基本です。蛍光灯は国際的な取り決めにより将来的に製造・輸出入が終了する方向とされているので、今の蛍光管が切れたときに買い替えるという選択肢も含めて、数字で落ち着いて比べられます。
店舗や事務所の直管蛍光灯は本数が多く、1日8〜12時間つけっぱなしのことが多いので、家庭より節約額がずっと大きくなります。例えば40形の蛍光灯(安定器込み約45W)4本を20Wの直管LEDに替えて1日8時間つけると、差は100W、年間292kWh、単価28円/kWhなら年に8,176円の節約です。本体が1本3,000円なら回収年数は約1.5年です(いずれも入力した条件での計算結果です)。
直管蛍光灯のLED化は、安定器を外す工事が必要な製品や、器具ごと交換する方法があり、感電・火災の防止のため電気工事士や販売店に確認して進めるのが安全です。工事費がかかる場合は、その分も本体価格に足して回収年数を見ます。
節約額は「消費電力の差 × 点灯時間」に比例するので、同じ電球でも点灯時間が違うと効果が大きく変わります。同じ60W形白熱電球(54W)から7WのLEDへの交換でも、1日5時間のリビングなら年に約2,659円、1日1時間のトイレなら年に約532円で、5分の1です。
回収年数も5倍(約0.4年から約1.9年)になるので、限られた予算なら「長くつける場所から」が効果的な順番になります。逆に、ほとんどつけない物置や来客用の部屋は、電球が切れたときに替えれば十分、という判断も数字で説明できます。
賃貸住宅の照明をLEDに替えるとき、「退去までに元が取れるか」が気になります。回収年数が入居予定の期間より短ければ、その部屋にいる間に本体代を取り戻せる計算ですし、LED電球や自分で買ったシーリングライトは引っ越し先でも使えるので、その後の節約は続きます。
定格寿命40,000時間のLED電球は、1日5時間でも約22年使える計算です(定格値どおりに使えた場合の目安です)。2年住んで引っ越しても、電球の寿命はまだ十分に残っています。
自治体や学校の省エネの取り組みでは、電気代の節約額だけでなく「電力量を年に何kWh減らせたか」を報告することがよくあります。この式で求めた年間の電力量の差(kWh)に、電力会社が公表しているCO2排出係数(kg-CO2/kWh)を掛ければ、CO2の削減量にも直せます。
例えば教室の蛍光灯をLEDに替えて年間292kWh減らせたなら、排出係数を0.45kg-CO2/kWhとして約131kgのCO2削減にあたります(排出係数は電力会社や年度で異なるので、公表値を確認してください)。金額とkWhとCO2の3つで示せると、費用の面でも環境の面でも説明ができます。
式とグラフ
用語・記号の解説
記号
| \(P_{\text{前}},\ P_{\text{LED}}\) | ピー・まえ、ピー・エルイーディー | 交換前の照明と、交換後のLEDの消費電力(W)。1個あたりの値です。\(P\) は英語の power(電力)の頭文字で、右下の小さい「前」「LED」は「どちらの照明の値か」を表す添え字です。 |
| \(n\) | エヌ | 交換する電球・照明器具の本数(個)。英語の number(数)の頭文字です。 |
| \(h\) | エイチ | 1日の点灯時間(時間)。英語の hour(時間)の頭文字です。 |
| \(u\) | ユー | 電気料金単価。電気1kWhあたりの料金(円/kWh)。英語の unit price(単価)の頭文字です。契約している電力会社・プランで違います。 |
| \(\Delta\) | デルタ | 「差」や「変化量」を表すギリシャ文字(大文字のデルタ)。英語の difference(差)にあたるギリシャ語の頭文字 D に由来するといわれ、\(\Delta E\) なら「電力量 \(E\) の差」と読みます。 |
| \(\Delta E\) | デルタ・イー | 交換前とLEDの年間の電力量の差(kWh)。\(E\) は英語の energy(エネルギー)の頭文字です。 |
| \(S\) | エス | 年間の節約額(円)。英語の saving(節約)の頭文字です。1か月分は12で、1日分は365で割ります。 |
| \(C\) | シー | LED本体の価格(円・1個あたり)。英語の cost(費用)の頭文字です。本数 \(n\) を掛けると本体価格の合計になります。 |
| \(Y\) | ワイ | 単純回収年数(年)。英語の year(年)の頭文字です。本体価格の合計を、毎年の節約額で取り戻すのにかかる年数の目安です。 |
| \(H\) | エイチ(大文字) | LEDの定格寿命(時間)。小文字の \(h\)(1日の点灯時間)と区別するため大文字にしています。パッケージの「定格寿命 40000時間」のような値です。 |
| \(L\) | エル | 定格寿命まで使える年数(年)。英語の life(寿命)の頭文字です。定格寿命を1日の点灯時間と365で割った値です。 |
| \(T\) | ティー | 寿命内の総節約額(円)。英語の total(合計)の頭文字です。寿命内に浮く電気代の合計から本体価格の合計を引いた値です。 |
| \(\fallingdotseq\) | ほぼ等しい ニアリーイコール | 「ほぼ等しい」を表す記号。割り切れないときに、四捨五入した値を示すのに使います(例:\(1000 \div 2659.025 \fallingdotseq 0.376\))。 |
用語
| 消費電力 (W) |
しょうひでんりょく | その照明が点灯している「瞬間」に使う電力の大きさ(W・ワット)。電球や照明器具のパッケージ・本体に「消費電力 ○W」と書かれています。「量」ではなく「勢い」なので、電気代にするには点灯時間を掛けて電力量(kWh)に直す必要があります。 |
| 電力量 | でんりょくりょう | 使った電気の合計量。消費電力(W)× 時間(h)で求められ、電気料金はこの電力量(kWh)をもとに計算されます。 |
| キロワット時 (kWh) |
キロワットじ キロワットアワー | 電力量の単位。1kW(1000W)の電力を1時間使い続けたときの電気の量が1kWhで、消費電力(W)× 時間(h)÷ 1000 で求められます。 |
| ○W形 | ワットがた | 白熱電球の明るさのクラスを表す表記。例えば「60W形」の白熱電球は消費電力54Wで、全光束は810lm程度です。 |
| ○W形相当 | ワットがたそうとう | 「白熱電球○Wと同じくらいの明るさ」を表すメーカーの表記。例えば「60W形相当」のLED電球は、白熱電球60W形と同じくらいの明るさ(全光束810lm程度)ですが、消費電力は7W前後です。消費電力の欄には「60」ではなく、パッケージの「消費電力 ○W」の値を入れます。 |
| 全光束 | ぜんこうそく | 電球から出る光の量(明るさ)。LEDは少ない消費電力で同じ明るさを出せるので、明るさは消費電力(W)ではなく全光束(ルーメン)で比べます。 |
| ルーメン (lm) |
ルーメン | 全光束(電球から出る光の量)の単位。白熱電球60W形の明るさは810lm程度、40W形は485lm程度が目安です。 |
| 白熱電球 | はくねつでんきゅう | 中のフィラメント(細い金属線)を電気で高温にして光らせる、昔からある電球。電気の多くが熱になるため消費電力が大きく、寿命も1,000〜2,000時間程度と短めです。60W形の消費電力は54W、40W形は36W、100W形は90Wのものが一般的です。 |
| 蛍光灯 | けいこうとう | 管の中の放電で紫外線を出し、蛍光物質で光に変える照明。白熱電球より消費電力は小さく、電球形(60W形で12W前後)・直管(オフィスや台所の細長い管)・丸形(昔ながらのシーリングライト)があります。直管・丸形は安定器の消費電力も加わるので、器具全体の消費電力で考えます。 |
| 安定器 | あんていき | 蛍光灯の器具に入っている、電流を安定させる部品。蛍光管そのものの消費電力(40形なら約40W)に安定器の分が加わるため、器具全体では40形1本で45W前後になります。直管蛍光灯からLEDに替えるときは、この安定器の扱い(外す工事が必要な製品もある)を販売店や電気工事士に確認します。 |
| LED (発光ダイオード) |
エルイーディー(はっこうダイオード) | 半導体に電気を流して光らせる照明。熱として逃げる電気が少ないため、同じ明るさなら白熱電球の1割程度、蛍光灯の半分程度の消費電力で済み、定格寿命も40,000時間程度と長いのが特徴です。 |
| 定格寿命 | ていかくじゅみょう | メーカーが決めた条件で点灯し続けたときに、明るさが最初の70%まで下がるまでの時間として決められている、LEDの寿命の目安。切れて点かなくなるまでの時間ではありません。実際の寿命は点灯・消灯の回数や周囲の温度で前後します。 |
| 点灯時間 | てんとうじかん | 照明をつけている時間。このページでは「1日の平均の点灯時間」を入れます。場所によって大きく違い(リビング5時間前後・玄関やトイレ1時間前後など)、点灯時間が長い場所ほど交換の効果が大きくなります。 |
| 電気料金単価 | でんきりょうきんたんか | 電気1kWhあたりの料金(円/kWh)。契約している電力会社・プラン・使用量で違い、燃料費調整額や再生可能エネルギー発電促進賦課金も1kWhあたりで上乗せされます。検針票や電力会社のサイトで確認できます。 |
| 単純回収年数 | たんじゅんかいしゅうねんすう | 先に払う費用(ここではLED本体価格の合計)を、毎年の節約額で割った年数。「何年使えば元が取れるか」の最も簡単な目安で、値引きや電気料金の変化、お金の時間的な価値は考えません。この計算の一般的な形は姉妹ページの「回収期間の計算」で扱っています。 |
| 累積節約額 | るいせきせつやくがく | 交換してからの節約額を年ごとに足し上げた合計。毎年同じ額ずつ増えるので、グラフにすると原点から右上がりの直線になり、本体価格の合計(水平な線)と交わる年数が単純回収年数です。 |
| 分配法則 | ぶんぱいほうそく | \((a - b) \times h = a \times h - b \times h\) のように、かっこの中の引き算に外の数を掛けるとき、中の数それぞれに掛けてから引いても同じ結果になる、という計算の決まり。電力量の差を「消費電力の差 × 時間」で求めても「それぞれの電力量の差」で求めても同じになる理由です。 |
| 比例 | ひれい | 一方が2倍・3倍になると、もう一方も2倍・3倍になる関係。年間の節約額は点灯時間に比例します。 |
| 反比例 | はんぴれい | 一方が2倍・3倍になると、もう一方が2分の1・3分の1になる関係。使える年数は点灯時間に反比例するので、比例する年間の節約額と掛け合わせた寿命内の節約合計は、点灯時間に関係なく決まります。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
つまずいたら、この表の内容に戻って復習するのが近道です。
| 小数の掛け算・割り算(小学5年) |
|
| 単位の換算(小学〜中学) |
|
| 電力・電力量(中学2年 理科) |
|
| 比例・反比例(小学6年〜中学1年) |
|
| 分配法則(小学4年〜中学1年) |
|
Excelで計算する方法
| 交換前の照明の消費電力(W・1個あたり) | 54 |
| 交換後のLEDの消費電力(W・1個あたり) | 7 |
| 本数(個) | 1 |
| 1日の点灯時間(時間) | 5 |
| 年間の電力量の差(kWh) | =(B1-B2)*B3*B4*365/1000 |
| 年間の電力量の差(kWh) | 85.775 |
| 電気料金単価(円/kWh) | 31 |
| 年間の節約額(円) | =B1*B2 |
| 1か月の節約額(円) | =B3/12 |
| 1日の節約額(円) | =B3/365 |
| LED本体の価格(円・1個あたり) | 1000 |
| 本数(個) | 1 |
| 年間の節約額(円) | 2659.025 |
| 本体価格の合計(円) | =B1*B2 |
| 単純回収年数(年) | =B4/B3 |
| LEDの定格寿命(時間) | 40000 |
| 1日の点灯時間(時間) | 5 |
| 使える年数(年) | =B1/B2/365 |
| 年間の節約額(円) | 2659.025 |
| 使える年数(年) | 21.91780822 |
| LED本体の価格(円・1個あたり) | 1000 |
| 本数(個) | 1 |
| 寿命内の電気代の節約合計(円) | =B1*B2 |
| 寿命内の総節約額(円) | =B5-B3*B4 |
1つ目の表は白熱電球60W形(54W)1個をLED(7W)に替えて1日5時間つける例で、B5に85.775(kWh)と表示されます。2つ目の表はその電力量の差に単価31円/kWhを掛ける表で、年間の節約額(B3)は2659.025円、1か月(B4)は約221.59円、1日(B5)は約7.29円になります。
3つ目の表は本体1,000円のLED電球1個の回収年数で、B5に約0.376(年)と出ます。4つ目の表は定格寿命40,000時間を1日5時間で使ったときの年数で、B3に約21.92(年)と表示されます。5つ目の表はその年数と年間の節約額から寿命内の節約合計(B5=約58280円)と、本体価格を引いた総節約額(B6=約57280円)を求めます。B列の数値を自分の照明の値に書き換えるだけで使えます。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 交換前の照明の消費電力(W・1個あたり) | 54 |
| 交換後のLEDの消費電力(W・1個あたり) | 7 |
| 本数(個) | 1 |
| 1日の点灯時間(時間) | 5 |
| 年間の電力量の差(kWh) | =(B1-B2)*B3*B4*365/1000 |
| 年間の電力量の差(kWh) | 85.775 |
| 電気料金単価(円/kWh) | 31 |
| 年間の節約額(円) | =B1*B2 |
| 1か月の節約額(円) | =B3/12 |
| 1日の節約額(円) | =B3/365 |
| LED本体の価格(円・1個あたり) | 1000 |
| 本数(個) | 1 |
| 年間の節約額(円) | 2659.025 |
| 本体価格の合計(円) | =B1*B2 |
| 単純回収年数(年) | =B4/B3 |
| LEDの定格寿命(時間) | 40000 |
| 1日の点灯時間(時間) | 5 |
| 使える年数(年) | =B1/B2/365 |
| 年間の節約額(円) | 2659.025 |
| 使える年数(年) | 21.91780822 |
| LED本体の価格(円・1個あたり) | 1000 |
| 本数(個) | 1 |
| 寿命内の電気代の節約合計(円) | =B1*B2 |
| 寿命内の総節約額(円) | =B5-B3*B4 |
Pythonで計算する方法
watt_old = 54 # 交換前の照明の消費電力(W・1個あたり)
watt_led = 7 # 交換後のLEDの消費電力(W・1個あたり)
count = 1 # 本数(個)
hours_per_day = 5 # 1日の点灯時間(時間)
price_yen_per_kwh = 31 # 電気料金単価(円/kWh)
led_price = 1000 # LED本体の価格(円・1個あたり)。回収年数を出さないなら None
life_hours = 40000 # LEDの定格寿命(時間)。総節約額を出さないなら None
# 年間の電力量の差 = 消費電力の差 × 本数 × 点灯時間 × 365 ÷ 1000
kwh_diff_per_year = (watt_old - watt_led) * count * hours_per_day * 365 / 1000
# 年間の節約額 = 電力量の差 × 単価。1か月は÷12、1日は÷365
saving_per_year = kwh_diff_per_year * price_yen_per_kwh
print(f"年間の電力量の差: {kwh_diff_per_year:.2f} kWh")
print(f"年間の節約額: {saving_per_year:.2f} 円(1か月 {saving_per_year / 12:.2f} 円・1日 {saving_per_year / 365:.2f} 円)")
if led_price is not None:
# 単純回収年数 = 本体価格の合計 ÷ 年間の節約額
total_price = led_price * count
payback_years = total_price / saving_per_year
print(f"単純回収年数: {payback_years:.1f} 年(約{payback_years * 12:.0f}か月)")
if life_hours is not None:
# 使える年数 = 定格寿命 ÷ 1日の点灯時間 ÷ 365
life_years = life_hours / hours_per_day / 365
life_saving = saving_per_year * life_years
print(f"定格寿命まで使える年数: {life_years:.1f} 年")
print(f"寿命内の電気代の節約合計: {life_saving:.2f} 円")
if led_price is not None:
# 寿命内の総節約額 = 節約合計 − 本体価格の合計
print(f"本体価格を引いた総節約額: {life_saving - led_price * count:.2f} 円")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
ΔE = (P_前 − P_LED) × n × h × 365 ÷ 1000
\Delta E = \frac{(P_{\text{前}} - P_{\text{LED}}) \times n \times h \times 365}{1000}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>Δ</mi><mi>E</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub><mi>P</mi><mtext>前</mtext></msub>
<mo>−</mo>
<msub><mi>P</mi><mtext>LED</mtext></msub>
<mo>)</mo>
<mo>×</mo><mi>n</mi>
<mo>×</mo><mi>h</mi>
<mo>×</mo><mn>365</mn>
</mrow>
<mn>1000</mn>
</mfrac>
</mrow>
</math>
Delta E = ((P_"old" - P_"LED") * n * h * 365) / 1000
kwhDiff = (wattOld - wattLed)*count*hours*365/1000
kwhDiff := (wattOld - wattLed)*n*h*365/1000;
dE = (P_old - P_led)*n*h*365/1000;
ΔE = ((P_old − P_LED)×n×h×365)/1000
S = ΔE × u, S_月 = S ÷ 12, S_日 = S ÷ 365
S = \Delta E \times u, \quad S_{\text{月}} = \frac{S}{12}, \quad S_{\text{日}} = \frac{S}{365}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>Δ</mi><mi>E</mi>
<mo>×</mo>
<mi>u</mi>
<mo>,</mo>
<msub><mi>S</mi><mtext>月</mtext></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>S</mi><mn>12</mn></mfrac>
<mo>,</mo>
<msub><mi>S</mi><mtext>日</mtext></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>S</mi><mn>365</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
S = Delta E * u, S_"month" = S / 12, S_"day" = S / 365
yearSaving = kwhDiff*unitPrice; monthSaving = yearSaving/12; daySaving = yearSaving/365
yearSaving := kwhDiff*u; monthSaving := yearSaving/12; daySaving := yearSaving/365;
S = dE*u; S_month = S/12; S_day = S/365;
S = ΔE×u, S_month = S/12, S_day = S/365
Y = C × n ÷ S
Y = \frac{C \times n}{S}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>Y</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>C</mi><mo>×</mo><mi>n</mi></mrow>
<mi>S</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
Y = (C * n) / S
paybackYears = ledPrice*count/yearSaving
paybackYears := ledPrice*n/yearSaving;
Y = C_led*n/S;
Y = (C×n)/S
L = H ÷ h ÷ 365
L = \frac{H}{h \times 365}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>L</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>H</mi>
<mrow><mi>h</mi><mo>×</mo><mn>365</mn></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
L = H / (h * 365)
lifeYears = lifeHours/(hours*365)
lifeYears := H/(h*365);
L = H/(h*365);
L = H/(h×365)
T = S × (H ÷ h ÷ 365) − C × n
T = S \times \frac{H}{h \times 365} - C \times n
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>T</mi>
<mo>=</mo>
<mi>S</mi>
<mo>×</mo>
<mfrac>
<mi>H</mi>
<mrow><mi>h</mi><mo>×</mo><mn>365</mn></mrow>
</mfrac>
<mo>−</mo>
<mi>C</mi>
<mo>×</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</math>
T = S * H / (h * 365) - C * n
lifeNet = yearSaving*lifeHours/(hours*365) - ledPrice*count
lifeNet := yearSaving*H/(h*365) - ledPrice*n;
T = S*H/(h*365) - C_led*n;
T = S×H/(h×365) − C×n
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは電気代計算アシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 白熱電球60W形(消費電力54W)1個を、消費電力7WのLED電球(本体価格1000円・定格寿命40000時間)に交換し、1日5時間点灯します。電気料金単価は31円/kWhです。 年間の電力量の差は「(交換前の消費電力 − LEDの消費電力)(W) × 本数 × 1日の点灯時間 × 365 ÷ 1000」、年間の節約額は「電力量の差(kWh) × 単価(円/kWh)」で求めてください。 次の値をそれぞれ求めてください。 1. 年間の電力量の差(kWh)と、年間・1か月(÷12)・1日(÷365)の節約額(円) 2. 本体価格の合計を年間の節約額で割った単純回収年数(年) 3. 定格寿命を1日の点灯時間と365で割った「使える年数」と、その年数分の節約額の合計から本体価格を引いた総節約額(円) 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
電気料金単価はどの問題も30円/kWh、1年は365日とします(計算しやすい値にしています)。答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
個人情報を登録することなく使用できます
「ダウンロード」押下でファイルを自動削除
クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
