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本日は今シーズンの全館冷房の開始についてです。

2017年の関東地方は6月8日の梅雨入り速報から10日程経ちましたが、梅雨前線が北上しないため結構晴天の日もありました。しかし、いよいよ本日から天気が梅雨らしくなってきました。

そこで、ちょっと早いですが階段ホールの二階部分に設置したエアコン1台での全館冷房をスタートします。そして、私はエアコン室内機内部のカビ発生防止を含めて梅雨から秋に入るまで24時間ずっとエアコンを運転して一回も電源を落としません。

 

洗濯物の部屋干しが乾き難くくなってきた

こちらは全館冷房を実施する前の我が家のリビングの状態です。右から2番目の温湿度計よると、温度は26.1℃、相対湿度は61%、絶対湿度は15グラム(m3)です。

今年もダニが繁殖しやすい相対湿度が60%を常時超える季節が来ました。室温は26℃程度、相対湿度は60%付近なので若干全館冷房をするには早いですが、今年は入居初年度なので早めに運転してみます。

我が家はさらぽか空調を採用していますので、本当は室温が暑くない梅雨の初期は湿度だけ下げられる、さらぽか空調の方が良いのですが、さらぽか空調はもう少し経ってから運転してみたいと思います。

さて、ロスガードには除湿機能はありません。洗濯物を部屋干している場合や家族が多い家庭は既に相対湿度が60%を余裕で超過しているのではないでしょうか。

この時期は屋外に洗濯物を干すと相対湿度が高いため、生乾きになりやすいですよね。かといって室内に干しても湿度が高いため、どうしたものかと悩みます。

答えは簡単で高気密高断熱住宅の性能を生かして全館冷房をすれば室内に干してもカラッと乾きます。低湿度な空間には洗濯に特別な洗剤は必要ありませんし、衣類の保管に防虫剤を設置したこともありません。

また、窓に日除けを設置しているかによりますが、既に夜間に室温が28℃を超えてしまう家もあると思いますが、そのほうが梅雨はエアコンに熱が供給できて運転しやすいです。

 

梅雨はエアコンの運転が難しい

冷房運転におけるエアコンの運転方法は風量を一番弱くして除湿量を稼ぐことにあります。

 

さて、それではエアコンの運転をしてみます。最初は22℃設定で冷房運転(風量は最弱で風向きは一番下)しましたが、エアコン吹き出し口の絶対湿度が12.6グラムと大きく下がりません。リビングの絶対湿度が15グラムですから、除湿がなかなか進みません。消費電力も81Wと少な過ぎです。

 

思い切って、以下のように設定温度を21℃にしたところ、絶対湿度は11.5グラムと下がりました。消費電力は195Wです。

 

設定温度は変えず、さらに運転して安定した状態です。絶対湿度は11グラム、消費電力は129Wです。

 

さすがにこの状態だと階段ホールは寒いですが、人が常駐しない場所なので特に問題はありません。

我が家の二階の階段ホールのエアコンはダイキンの中位機種であるFXです。低負荷時のCOPが良いことと、室温が下がるタイプですが再熱除湿が一応付いている事に加えて、風向きが左右に調整できるため採用しましたが、このエアコンは運転が難しいです。

真夏だと室温がもっと上昇するため、冷房運転をしても室温は適温になりますが、梅雨の時期に冷房運転をするには、そもそもの室温が低いため、設定温度を低くしないとエアコンが除湿できないのです。

そうなると、室温が下がりすぎて寒くなってしまいます。我が家の二階の階段ホールにはわずか2.2kWの6畳用のエアコン1台が設置されていますが、家の性能が良すぎるため、小型のエアコンでも室温が下がってしまいます。これが大型エアコンであればなおさら室温低下を招くため、冷房運転用のエアコンは小型が良いと思います。

窓の面積が大きい日射がたくさん入る家のほうが、梅雨の時期は室温がちょうど良くなると思いますが窓が大きいと春と真夏には日射熱が室温を大きく上昇させてしまうため、ここが高気密高断熱住宅の設計の難しいところです。

我が家は南側の窓以外は窓を小さくする設計ですが、南側の窓にはついては、二階の窓は屋根の軒で日陰を作り、一階はアーバンルーフで窓に日陰を作っているため、真夏まで窓に日除けを設置しないくてもオーバーヒートしないようです。

このため、梅雨の時期はハニカムシェードを開けて窓から日射を取り込んで室温を高くして住み心地を向上させようとしていますが、梅雨が明けたら東西の窓の外側にはスダレ(シェード)を設置しようと思います。

 

熱には顕熱と潜熱がある

エアコンが室内から除去する熱には2種類あります。温度計で顕わになっている熱は顕熱(けんねつ=温度)、温度計ではわからない潜んだ熱は潜熱(せんねつ=湿度)といい、この二つの熱を足したものが全熱となります。ロスガードが全熱交換換気扇と言われるのは温度と湿度の両方を交換(回収)することができるからです。

水が気化する際に周囲から奪った気化熱を水蒸気は抱えていますが、エアコン内部で水蒸気が冷やされて結露する際に抱え込んでいた熱を顕熱として放出しますから、潜熱もエアコンにとっては熱なのです。

では、当初のリビングの26.1℃61%とエアコンの吹き出し口14.7℃92%の空気では、このまま家中の空気の除湿を続けるとどれほどの熱が除去されるのか計算してみます。

顕熱負荷(温度)

=(26.1℃-14.7℃)*1.2*0.24/0.86=3.82W/m3

家の気積が207.53m3(86.47m2×天井高さ2.4m)であるため、

3.82W×207.53=792W

潜熱負荷(湿度)

26.1℃61%の空気の重量絶対湿度=13.1g/kg、14.7℃92%の空気の重量絶対湿度=9.6g/kg

=(13.1g/kg-9.6g/kg)÷1000*1.2*2501/3.6=2.91W/m3

2.91W×207.53=604W

全熱負荷

顕熱792W+潜熱604W=全熱1396W

ということで、全熱負荷が1396Wであるため、2200W(2.2kW)のエアコンの能力であれば十分足りることがわかります。実際の消費電力が195Wであったため、1396÷195W=COPは7.16となります。

このCOPの良さは旧宅でも起きている現象であり、本当にこんなにCOPが高いのか疑問ですが、実際に請求される電気代も安いですし、ダイキンのエアコンはカタログスペックでも低負荷のCOPが良いのですが、これ以上の検証は私にはできません。

さて、家庭用の壁掛けエアコンは温度と湿度の調整が一体になっているため、風量の調整で顕熱と潜熱のどちらを多く取り除くのか運転に注意する必要があります。

夏季になるともっと蒸し暑くなって潜熱負荷が増えますから、冷房運転においては風量を弱くすると除湿量は増えますが吹き出し口からの風も冷たくなるため、部屋が寒くなってしまう場合は再熱除湿に切り替えた方が良いでしょう。

 

やはり、想定通り適温低湿になった

こちらは、エアコンの設定温度を21℃に下げてから二時間経ったリビングです。

当初:26.1℃ 61% 絶対湿度15.0グラム

現在:25.1℃ 55% 絶対湿度12.8グラム

まだ、エアコンを二時間程度運転しただけですがこれだけ湿度が下がり、空気がサラサラしてきました。これ以上設定温度を下げると除湿はもっと進みますが室温が下がってしまうのでこのまま様子を見ようと思います。

エアコン1台での全館冷房は旧自宅で実現していたため、仕組みは完全に理解しているつもりでしたが、i-cubeで実際に全館冷房を運転してみて空気の温湿度が想定の通りの動きを示したため、改めて自分の理解は正しいという事が分かりホッとしました。

もちろん、自信があったためエアコンの将来用の予備穴は各部屋には用意していませんでしたし、窓に網戸も全くつけていませんから、失敗は許されない状態ではありました。

ただ、過去に別のネット上のコミュニティでも、私のアドバイスにより全館冷房が実現できたという方が何人かいましたので、今回の成功を踏まえて、このノウハウはゆるぎないものとなりました。そして、すべてを公開いたします。

一条工務店の施主においても、既にロフトや吹き抜けに設置したエアコン1台で全館冷房と実現している方もいると思いますが、階段ホールにエアコンを設置して全館冷房をしている方は私以外にいないかもしれません。

これは、どこにエアコンを設置しても、全館冷房の仕組みは同じであることを物語っています。

 

最後に

階段ホールや吹き抜けにエアコンがなくても、少々電気代は高くなりますが再熱除湿機能が付いているRAYエアコンを「ドライ」運転すれば全館冷房はできるはずです。

一階にRAYエアコンがある場合は二階を涼しくするのは難しいですが、大風量のサーキュレーター等で一階から二階に空気を押し込めればなんとかなると思いますが、吹き抜け等に設置するシーリングファンでは風圧が足りず難しいと思います。

梅雨から秋に入るまで全館冷房を行う我が家は1年を通じて、洗濯物を屋外に干さなくなりました。なぜなら、室内のほうが相対湿度が低いため、洗濯物が早く乾いて生乾きにならず雑菌が繁殖しないことから臭いもしないのです。

ぜひ、洗濯物の生乾きに悩んでいる方は全館冷房にチャレンジしてみてはいかがでしょうか。

本日は以上でございます。

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