全熱交換効率の「全」て何?

ドイツinVENTer社に学ぶ、住まいと換気の基礎知識 Vol.8

前回は、

「熱交換換気は湿度もリサイクルできる?」

という話をしました。

温度だけじゃなく、
湿度もリサイクルできる。

夏は外から入ってくる湿気を減らして、

冬は室内から出ていく湿気を減らす。

そして最後に、

温度80%。

湿度60%。

じゃあ、

全熱は何%?

と書きました。

今回はその答えです。

まず、

「全熱交換効率」

って名前が難しい!

全熱?

全部の熱?

いったい何が全部なんでしょう。

実は空気が持っている熱は、
大きく2つに分けて考えることができます。

一つ目が、

顕熱(けんねつ)

です。

顕微鏡の顕です。はっきりするという意味。

顕微鏡は小さいものをはっきりさせる鏡ってこと。

なので「はっきりした熱=温度 に関係する熱」

です。

空気を20℃から25℃に暖めた。

35℃の空気を28℃まで冷ました。

こういう、
温度計で変化が分かる熱です。

だから、

温度交換効率は、顕熱交換効率とも言って、

「顕熱のリサイクル率」

と考えることができます。

そしてもう一つが、

潜熱(せんねつ)

です。

顕熱の逆で、隠れてる潜ってるってこと。

これは簡単に言うと、

「湿気に関係する熱」

です。

水は、
液体の水から水蒸気になったり、

水蒸気から水に戻ったりするときに、
たくさんのエネルギーが動きます。

見た目の温度だけでは分かりにくいので、

「潜んでいる熱」=潜熱。

 

つまり、

顕熱=温度に関係する熱

潜熱=湿気に関係する熱

です。

そして、

この2つを合わせたものが、

全熱

です。

全熱交換効率は、

温度だけを見るのではなく、

湿気が持っているエネルギーまで含めて、

空気が持っているエネルギー全体をどれくらいリサイクルできたか

を見る数字なんです。

これを専門用語では、

「エンタルピー」

といいます。

もう覚えなくてもいいです(笑)

温度のエネルギー+湿気のエネルギー =空気が持っているエネルギー全体

くらいで大丈夫です。

はい!では問題です。

温度交換効率80%!

湿度交換効率60%!

だったら、

全熱交換効率は?

 

80%と60%の真ん中だから、

70%!

……これ厳密には正解ではありません。

なぜなら、

温度のエネルギーと、
湿気が持っているエネルギーは、

単純に同じ割合で足し算できるものではないからです。

学校のテストで考えると分かりやすいかもしれません。

国語80点。

数学60点。

2教科とも100点満点のテストなら、平均70点です。

でも、

国語100点満点。

数学200点満点。

だったら?

単純に平均70点とはできませんよね。

全熱交換効率も少し似ています。

温度差がどのくらいあるのか。

水分量の差がどのくらいあるのか。

それぞれが持っているエネルギーをまとめて計算して、

「空気全体としてエネルギーを何%リサイクルできてる?」

を見るんです。

 

うーん。エネルギーってなんやねん。

この場合のエネルギーは、エアコンがしなきゃいけない仕事の量と思ってください。

夏をイメージしてください。

日本の夏は、めっちゃ湿ってます。

外から35℃の空気が入ってきたとき、

エアコンで温度だけ下げれば終わりではありません。

一緒に入ってきた湿気もエアコンで除湿してます。

だから外のドレーン管から水が流れてきますよね。

アレ空気の中にあった湿気です。

 

つまりエアコンからすると、

「暑さ」も仕事。

「湿気」も仕事。

です。

だから、

温度交換効率だけを見ると、

「おお!めっちゃ熱交換してる!」

と思っても、

湿気をほとんど交換できなければ、

夏のエアコンにはまだまだ仕事が残っています。

逆に、

温度だけでなく湿度まで交換できれば、

冷房の負担だけでなく、
除湿の負担も減らすことができます。

そこで、

温度と湿度をまとめて、

「空気のエネルギー全体としてどうなの?」

を見るのが、

全熱交換効率

です。

 

またまた、ここでも一つ注意。

全熱交換効率だけを見れば、全部分かる!

というわけでもありません。

同じ全熱交換効率でも、

温度と湿度がそれぞれどのくらい交換できているのかは、
製品によって違います。

なので僕としては、

温度交換効率

湿度交換効率

全熱交換効率

夏と冬の条件、全部わかるといいですね。

同じ換気設備でも、
夏と冬では温度や湿度の条件が違うので、

全熱交換効率も冷房時と暖房時で違います。

ヴェントサンは実は夏の方が少し効率が良くなります。

 

ここまで来ると、

カタログに、

「熱交換率80%!」

とだけ書いてあったら、

何の80%?

温度?

湿度?

全熱?

さらに前回の話を思い出せば、

それ、何㎥/hのとき?

まで気になってきたら、もう立派な換気マニアですね!(笑)

 

熱交換換気は、

換気しながら、
室内でせっかく作った快適さを
できるだけリサイクルする設備です。

温度だけを見るのが、「温度交換効率」。

湿度を見るのが、「湿度交換効率」。

そして、その両方のエネルギーをまとめて見るのが、「全熱交換効率」

です。

分かってみると、
そんなに難しくないですよね!

次回は……

ここまで温度、湿度、熱交換率と
いろいろな数字を見てきました。

じゃあ結局、

熱交換換気って、どれくらい電気代を減らせるの?

について考えてみたいと思います。

熱交換率90%なら、

電気代も90%OFF!?

 

お読みいただき、ありがとうございました!

改正でした。

※本記事は、ドイツinVENTer社の技術情報および日本の全熱交換器に関するJISの情報を参考に、日本の住宅事情に合わせて編集・解説しています。